景杰生物：iTRAQTMT高通量蛋白質(zhì)組學(xué)

1、PTM-Biolabs,朱俊 博士 2015年05月21日,iTRAQ/TMT高通量蛋白質(zhì)組學(xué),主要內(nèi)容,一、高通量蛋白質(zhì)組學(xué)研究背景,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,2,四、應(yīng)用范圍及案例,3,一、高通量蛋白質(zhì)組學(xué)研究背景,蛋白質(zhì)組(Proteome)是在宏觀的層面上細(xì)胞、組織或機(jī)體全部蛋白質(zhì)的存在及其活動(dòng)方式。 在細(xì)胞、組織、器官乃至生物體整體層面上分析蛋白質(zhì)組的特性，是研究蛋白質(zhì)作用模式、功能機(jī)理、調(diào)節(jié)控制以及相互作用網(wǎng)絡(luò)的主要前提。 在“后基因組時(shí)代”，隨著人類蛋白質(zhì)草圖的構(gòu)建完成，高通量蛋白質(zhì)組學(xué)分析成為生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)的重要前沿和突破口，從

2、而引領(lǐng)進(jìn)入“蛋白質(zhì)組學(xué)時(shí)代”。 高通量定量蛋白質(zhì)組分析對于揭示各種生物學(xué)現(xiàn)象和疾病發(fā)生、發(fā)展機(jī)理，以及蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物的鑒定、蛋白質(zhì)藥物靶點(diǎn)的篩選都有重大意義。,Nature2014, 29;509(7502):575-581. Nature2014, 509 (7502): 582-587.,4,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,5,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,Nat Chem Biol. 2005; 1(5):252-262.,6,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,Proc Nat Acad Sci USA. 2007; 104(14):5860-5865.,7,二、iTRAQ/TM

3、T技術(shù)的介紹,Mol. Cell. Proteomics3(12): 115469. Anal. Chem.75(8): 1895904.,iTRAQ(Isobaric Tag for Relative Absolute Quantitation)是由AB Sciex公司研發(fā)的多肽體外標(biāo)記定量技術(shù) TMT(Tandem Mass Tags)是由Thermo公司研發(fā)的多肽體外標(biāo)記定量技術(shù),8,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,Mol. Cell. Proteomics3(12): 115469. Anal. Chem.75(8): 1895904.,9,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,實(shí)驗(yàn)流程

4、,10,二、iTRAQ/TMT技術(shù)的介紹,一次實(shí)驗(yàn)同時(shí)對多達(dá)210個(gè)樣本進(jìn)行定量分析 體外標(biāo)記， 可標(biāo)記各種動(dòng)物組織、植物組織、微生物、體液、細(xì)胞等樣本 重復(fù)性好，靈敏度高，蛋白覆蓋范圍廣 標(biāo)記效率高達(dá)97% 以上，不增加樣品的復(fù)雜程度 一次實(shí)驗(yàn)可鑒定大于4000種蛋白，高通量的數(shù)據(jù)有利于后續(xù)系統(tǒng)生物學(xué)分析,技術(shù)優(yōu)勢,生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù),三次生物學(xué)重復(fù)或三次技術(shù)重復(fù),11,景杰的儀器平臺,Q Exactive,Q Exactive Plus,Orbitrap Fusion,12,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,數(shù)據(jù)處理,需要完整的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)處理軟件為Mascot 控制FDR20 定量

5、差異倍數(shù): 1.2, 1.5, 2.0; P0.05,13,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,14,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,分類統(tǒng)計(jì),15,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,功能富集（包括GO、KEGG pathway、protein domain等）,16,三、數(shù)據(jù)處理和生物信息學(xué)分析,功能聚類,17,四、應(yīng)用范圍及案例,藥物應(yīng)答、脅迫處理、基因敲除下蛋白表達(dá)譜分析 疾病生物標(biāo)志物與藥物作用下靶點(diǎn)高通量篩選 蛋白作用機(jī)制研究與特殊功能蛋白質(zhì)篩選 植物、微生物脅迫與逆境生理研究 各物種的蛋白質(zhì)組草圖構(gòu)建,18,發(fā)表文章,四、應(yīng)用范圍及案例,1、Cappellesso R, et al. (201

6、5) Lumican is overexpressed in lung adenocarcinoma pleural effusions. PLoS One. 10(5): e0126458. 2、Munir RI, et al. (2015) Quantitative proteomic analysis of the cellulolytic system of Clostridium termitidis CT1112 reveals distinct protein expression profiles upon growth on -cellulose and cellobiose

7、. J Proteomics. S1874-3919(15)00207-9. 3、Sahu A, et al. (2014) Host response profile of human brain proteome in toxoplasma encephalitis co-infected with HIV. Clin Proteomics. 11(1):39. 4、Marianowski P, et al. (2013) Proteomic analysis of eutopic and ectopic endometriotic tissues based on isobaric peptide tags