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2023/5/222:02iTRAQ/TMT定量蛋白质组学

(/)(/)

iTRAQ/TMT定量蛋白质组学

同位素标记相对和绝对定量（Isobarictagsforrelativeandabsolutequantification，iTRAQ）技术和TMT（Tandemmasstag）是目前应用较为广泛的蛋白质定量方法之

一。这两种方法可检测出低丰度的蛋白，胞外蛋白，膜蛋白，胞浆蛋白，核蛋白等，鉴定和定量的结果同时得出且准确，适用比较蛋白组分析，鉴定差异蛋白。

背景说明

来自不同样品的同一肽段经TMT/iTRAQ试剂标记后具有相同的质量数，并在一级质谱检测（MS1）中表现为同一个质谱峰。当此质谱峰被选定进

行碎裂后，在二级质谱检测（MS2）中，不同的报告基团被释放，它们各自的质谱峰的信号强弱，代表着来源于不同样品的该肽段及其所对应的蛋白

的表达量的高低。同时，肽段的MS/MS结果结合数据库检索可以鉴定出相应的蛋白种类。TMT/iTRAQ定量蛋白组学研究因其测定精准度高适应样品

种类多，目前已有很广泛的应用。

iTRAQ技术利用多种同位素试剂标记蛋白多肽N末端或赖氨酸侧链基团，经高精度质谱仪串联分析，可同时比较多达8种样品之间的蛋白表达量，

是近年来定量蛋白质组学常用的高通量筛选技术。

iTRAQ技术采用4种或8种同位素编码的标签，通过特异性标记多肽的氨基基团，而后进行串联质谱分析，可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质

的相对含量。将蛋白质裂解为肽段，然后用iTRAQ试剂进行差异标记。iTRAQ试剂包括3个部分：报告基团（reportgroup）、平衡基团（balance

group）和肽反应基团（amine-specificreactivegroup）。报告基团相对分子质量为113-121Da（无120），因此iTRAQ试剂可同时标记8组样品。平

衡基团相对分子质量为192-184Da（无185），使得八种iTRAQ试剂分子量均为305Da，保证标记的同一肽段m/z相同。肽反应基团将iTRAQ试剂与肽

段上赖氨酸及N端氨基酸残基相连，在其上报告基团通过平衡基团与反应基团相连，形成等量异位标签。由于iTRAQ试剂是等量的，即不同同位素在

标记同一多肽后在第一级质谱检测，分子量完全相同，用串联质谱方法对在第一级质谱检测到前体离子（precursorion）进行碰撞诱导解离，产物离

子通过第二级质谱进行分析。在二级质谱分析过程中，报告基团、质量平衡基团和多肽反应基团之间的键断裂，质量平衡基团丢失，产生低质荷比

(m/z)的报告离子。由于二级质谱可分析相对分子质量相差1的报告基团，不同报告基团离子强度的差异就代表了它所标记的多肽的相对丰度。同时，

多肽内的酰胺键断裂，形成一系列b离子和y离子，得到离子片段的质量数，通过数据库查询和比较，可以鉴定出相应的蛋白质前体。

TMT技术采用2种、6种或10种同位素的标签，通过特异性标记多肽的氨基基团，然后进行串联质谱分析，可同时比较2组、6组或10组不同样品

中蛋白质的相对含量。

TMT标签由三部分组成：分子量报告子、分子量标准化部分和反应基团，形成2种、6种或10种相对分子质量均等量的异位标签。TMT试剂通过反

应基团能够高效地标记酶解后的肽段。在一级质谱图中，分子量标准化部分使任何一种TMT试剂标记的不同样本中的同一肽段表现为相同的质荷比。

在串联质谱中，可剪切臂能够优先断裂以便释放分子量报告子。每个报告子都有各自独特的分子量，并且能够在MS/MS分析中反应出所标记的多肽的

样品丰度，根据报告离子的信号强度值可获得样品间相同肽段的定量信息，再经过软件处理得到蛋白质的定量信息。

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