2025-01-07
隨著 2024 年的落幕(mu)，回首(shou)這一(yi)年，可謂是蛋(dan)白組(zu)快速(su)發展的一(yi)年。從醫學(xue)領域對(dui)疾病發病機制的深度探尋，到(dao)農業范疇助力作(zuo)物優良性狀的挖掘，蛋(dan)白組(zu)學(xue)的身影無處不在，其(qi)廣(guang)泛應用(yong)推動了科學(xue)研究的發展。
如今，2025年已悄然(ran)而至(zhi)，新征程開啟之際(ji)，蛋白(bai)組的研究依然(ran)火熱。小派這里整(zheng)理了十個高頻(pin)問題，幫大家一起排排雷。
Q1.蛋白質組的研究技(ji)術有哪些？
目前蛋白組研究技術“百花齊放”，按照通俗易懂的研究目(mu)的主(zhu)要可劃分(fen)為以下幾種：
研究樣本當中所有蛋白的表(biao)達量：TMT標記定量蛋(dan)(dan)白(bai)組(zu)、label-free非標記定量蛋(dan)(dan)白(bai)組(zu)、4D-DIA蛋(dan)(dan)白(bai)組(zu)、Astral-DIA蛋(dan)(dan)白(bai)組(zu)等。
就想知(zhi)道(dao)樣本(ben)中有(you)哪些(xie)蛋(dan)白(bai)：shotgun蛋白鑒定
更(geng)加關注蛋白翻(fan)譯(yi)后修飾（PTM）：修飾蛋白組（磷酸(suan)(suan)化、乳酸(suan)(suan)化、泛(fan)素化、乙(yi)酰化等）
非常有目的性(xing)的只關注某幾(ji)種蛋白：Olink蛋白組(zu)、PRM靶向蛋白組(zu)
Q2.定(ding)量蛋白組產品這么多，我該(gai)如(ru)何快(kuai)速選擇(ze)？
隨著科學技術(shu)(shu)(shu)(shu)的不斷發展(zhan)，技術(shu)(shu)(shu)(shu)的可(ke)選擇性只會越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。有的新(xin)技術(shu)(shu)(shu)(shu)在逐(zhu)步取代舊(jiu)技術(shu)(shu)(shu)(shu)，有的新(xin)技術(shu)(shu)(shu)(shu)依然(ran)無法遮(zhe)住舊(jiu)技術(shu)(shu)(shu)(shu)的光芒(mang)。小編在這里主推兩款(kuan)技術(shu)(shu)(shu)(shu)給大家，如果非常在乎定量的準(zhun)確性，可(ke)以選擇TMT標(biao)記定量蛋白組，否(fou)則(ze)則(ze)選擇Astral-DIA蛋白組。
具體的技術區(qu)別(bie)介(jie)紹可(ke)參考TMT、LFQ與DIA技術深度解析
Q3.蛋白質組實驗是否(fou)需要重(zhong)復？
為了確(que)保實(shi)(shi)驗結果的(de)可靠性和代(dai)表(biao)(biao)性，減少(shao)個(ge)體(ti)差異(yi)帶(dai)來(lai)的(de)偶然誤差，揭示(shi)樣本間的(de)生(sheng)物學差異(yi)，所以(yi)對于生(sheng)物學實(shi)(shi)驗一(yi)般(ban)都(dou)建(jian)議至少(shao)做(zuo)3個(ge)重(zhong)復，對于實(shi)(shi)驗室外培養(yang)的(de)材(cai)料建(jian)議6-10重(zhong)復，如(ru)(ru)果是臨床樣本由于個(ge)體(ti)差異(yi)較(jiao)大建(jian)議至少(shao)20個(ge)以(yi)上。如(ru)(ru)果不設重(zhong)復，并且后期(qi)驗證實(shi)(shi)驗也較(jiao)少(shao)時，在(zai)發表(biao)(biao)文(wen)章時容易(yi)被質疑，從而(er)影(ying)響文(wen)章的(de)發表(biao)(biao)。
Q4.不(bu)同批次的蛋白組可以一起分析(xi)嗎？
不可以。因為質(zhi)譜的批(pi)次(ci)效應(ying)比(bi)較大，兩個檢測時間(jian)點儀器的響應(ying)會發(fa)生變(bian)化，這樣(yang)可能導(dao)致的一(yi)些含(han)量低的物質(zhi)可能只在(zai)一(yi)個批(pi)次(ci)里被檢出。并且由(you)于儀器的波動會導(dao)致物質(zhi)的峰面積整體發(fa)生變(bian)化，從而影響結(jie)果的一(yi)致性(xing)和(he)準確性(xing)。
Q5.蛋白組(zu)如何選擇數據庫(ku)？
結論：UniProt＞NCBI＞其他
UniProt是(shi)(shi)目前世界上最(zui)(zui)大(da)最(zui)(zui)完(wan)整(zheng)的(de)蛋(dan)白(bai)數據庫。其中除了人和小鼠可以用Swiss-Prot更好以外，其他(ta)物(wu)種都推薦UniProt Proteomes。UniProt的(de)信息大(da)多數都是(shi)(shi)經過驗(yan)證或(huo)人工校(xiao)驗(yan)的(de)，冗余度非常低(di)。
NCBI是(shi)由(you)美國(guo)(guo)國(guo)(guo)立(li)生物(wu)(wu)技(ji)術信(xin)息(xi)中心（NCBI）維護的(de)(de)(de)(de)(de)一個包含各(ge)種物(wu)(wu)種蛋白(bai)質序列(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)大型數據庫(ku)，蛋白(bai)庫(ku)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)是(shi)任何一個研(yan)究者都可隨意(yi)提交的(de)(de)(de)(de)(de)，因此(ci)NCBI中收錄(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)蛋白(bai)質信(xin)息(xi)非常(chang)豐富。但是(shi)很多蛋白(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)是(shi)沒(mei)有(you)經過驗證或人(ren)工(gong)校(xiao)驗就直接提交的(de)(de)(de)(de)(de)，所以(yi)會有(you)很多冗(rong)余的(de)(de)(de)(de)(de)蛋白(bai)信(xin)息(xi)。
注：如果(guo)有轉錄組(zu)(zu)數(shu)據和(he)(he)蛋(dan)白組(zu)(zu)數(shu)據一起分(fen)析，為了聯合(he)分(fen)析保(bao)持對應關(guan)系(xi)的一致(zhi)性，建議和(he)(he)轉錄組(zu)(zu)使用相(xiang)同的基因組(zu)(zu)。
Q6.什么(me)時(shi)候(hou)需要去(qu)除高豐度(du)蛋白(bai)？不去(qu)除有什么(me)影響？
一般(ban)來說體液(ye)(ye)樣本如尿液(ye)(ye)，血液(ye)(ye)，乳汁等都(dou)會存在高豐(feng)度蛋白(bai)。
高豐(feng)度(du)蛋(dan)白(bai)(bai)在樣本中占據(ju)了大部分的蛋(dan)白(bai)(bai)質總量，它們(men)的存在會一定程(cheng)度(du)上(shang)干(gan)擾低(di)豐(feng)度(du)蛋(dan)白(bai)(bai)的檢測(ce)信(xin)號(hao)，增加數據(ju)的復(fu)雜性(xing)，降(jiang)低(di)樣本的分辨率從而(er)影響檢測(ce)效果。
Q7.去除高(gao)豐(feng)度蛋白的(de)方法有哪(na)些？
目(mu)前常用的去除高豐度(du)蛋白的方法有三種：
物理化(hua)學法(fa)：通過高速離心、色譜(pu)分(fen)離等方式去除高豐(feng)度蛋(dan)白；
高(gao)豐(feng)(feng)度蛋白去除試劑盒：通(tong)過特異(yi)性(xing)(xing)結合去除高(gao)豐(feng)(feng)度蛋白，使樣品復雜(za)性(xing)(xing)顯著(zhu)降低，從而檢測到更(geng)多低豐(feng)(feng)度蛋白。
中低(di)(di)豐度蛋(dan)白富集試(shi)劑(ji)盒：這個方法(fa)的思路(lu)和(he)第二(er)種正好相(xiang)反，通過特異(yi)性富集中低(di)(di)豐度蛋(dan)白，達到更好的檢測中低(di)(di)豐度蛋(dan)白的目的。
Q8.蛋(dan)白組學樣本(ben)寄送前是(shi)否(fou)需要精確計(ji)數或是(shi)稱量？
可以不精確(que)稱量。項(xiang)目開展前會進行蛋白提(ti)取和質檢(jian)，后續也是(shi)取等(deng)蛋白量的樣本上機(ji)檢(jian)測，保證(zheng)每個樣本提(ti)取的蛋白量能(neng)達到上機(ji)要求即可。
Q9.為什(shen)么通過(guo)ELISA/WB能檢測(ce)到的蛋(dan)白(bai)在蛋(dan)白(bai)組實驗中(zhong)沒有(you)檢測(ce)到？
在復(fu)雜的(de)(de)樣本中，蛋白(bai)(bai)質的(de)(de)種類是非常繁多的(de)(de)，而(er)質譜(pu)檢(jian)測(ce)(ce)并不(bu)(bu)能(neng)保證鑒定到(dao)所有的(de)(de)蛋白(bai)(bai)質，有些低豐度的(de)(de)蛋白(bai)(bai)質可能(neng)不(bu)(bu)會在質譜(pu)結(jie)果中完全體(ti)現。而(er)ELISA/WB與質譜(pu)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)靈敏度是不(bu)(bu)一(yi)樣的(de)(de)，前者具有放(fang)大信號的(de)(de)效應，通過實驗(yan)可以進一(yi)步放(fang)大目的(de)(de)蛋白(bai)(bai)的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)效果。
Q10.為什么蛋白(bai)鑒(jian)定結(jie)果偏少？
1）如果 SDS-PAGE 結果顯示條帶(dai)較少且顏色較淡，這可能是由(you)于樣本(ben)本(ben)身的蛋白量(liang)較少導致的。
2）數據(ju)(ju)庫(ku)不完整可能會導致蛋白質鑒(jian)定結果偏少(shao)(shao)。對于不常(chang)見(jian)的物(wu)種(zhong)，數據(ju)(ju)庫(ku)中(zhong)的信息可能非常(chang)有限，當物(wu)種(zhong)本(ben)身(shen)蛋白庫(ku)信息較少(shao)(shao)時，可以選擇搜(sou)索近緣物(wu)種(zhong)的蛋白庫(ku)。
3）如果樣品中含(han)有高豐(feng)度蛋白(bai)未去除(chu)，也可能會影響質譜鑒(jian)定結果。
隨著蛋(dan)白組(zu)學技術的(de)(de)不斷(duan)革新和應用領(ling)域的(de)(de)不斷(duan)拓(tuo)展，我們(men)有理由相信(xin)，2025年(nian)的(de)(de)蛋(dan)白組(zu)將會有更(geng)多的(de)(de)突破性成果(guo)涌現，讓我們(men)一(yi)起期(qi)待！
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