高通量蛋白质组学是指利用自动化技术和数据处理方法,对大量生物样本中的蛋白质进行快速、全面、深层次分析的技术体系。
它的核心目标是在保证检测深度和准确性的前提下,大幅度提高样本处理和数据采集的速度,以适应大规模队列研究(如临床大队列分析、药物筛选等)的需求。
关键技术与原理
当前,高通量蛋白质组学主要基于**质谱(Mass Spectrometry, MS)**技术,并结合特殊的定量策略:
1. 基于质谱(MS-Based)
| 技术名称 | 简称/英文 | 原理简介 | 高通量优势 |
| 串联质谱标记定量 | TMT/iTRAQ | 使用同位素标签(如TMT)对不同样本的肽段进行化学标记,然后将多个样本(如2-18个)混合后进行一次性质谱分析。 | 通量高: 一次运行即可完成多达18个样本的定量比较,极大地缩短了机时。 |
| 数据非依赖性采集 | DIA (Data-Independent Acquisition) | 质谱仪系统性地扫描所有肽段的母离子和碎片离子,不依赖于特定肽段的预选择。 | 数据完整性高: 采集信息全面,重复性好,且可减少数据采集时间。 |
| 液相色谱-质谱(LC-MS) | LC-MS | 通过先进的纳流液相色谱(Nano-LC)和高分辨质谱联用,实现蛋白质组的深度鉴定和定量。 | 自动化: 自动化进样、分离和检测,减少人工干预。 |
2. 非质谱技术 (Non-MS)
- 蛋白质芯片 (Protein Arrays) / ELISA 等: 使用抗体或配体点阵,同时检测样本中数百甚至数千种预选的靶标蛋白质的丰度。
- 高通量优势: 极快的检测速度,尤其适用于靶向、高通量的生物标志物筛选。