还在DIY？蛋白组学研究不可不知的神器！

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随着组学研究的深入，科学家们已经不再局限于基因组、转录组，而更多得深入到蛋白功能研究，随之以基于质谱仪的蛋白质组学方法已经发展到一个相对成熟的阶段，甚至更有“表型组学”的研究应运而生。

蛋白不同于DNA或RNA的最大特征即其复杂性，所以蛋白质组学的最终目的还是要“大海捞针”，找到感兴趣的目的蛋白并进一步深入探讨其功能。

图1. 从基因组、转录组到蛋白组的终极研究目标

蛋白质组学现在主要分为发现蛋白质组学和靶向蛋白质组，简单理解即定性和定量研究。两者的主要区别如下表所示：

图2. 发现蛋白质和靶向蛋白质的区别

目前多数研究者还是以蛋白定性研究为主，主要依赖bottom-up的shotgun 蛋白质组学方法，而其中最难、最限速的步骤就是蛋白样本的制备。一般认为“good sample prep = good results”，所以蛋白制备对于蛋白鉴定的重要性不言而喻。

图3. 样本制备在bottom-up组学workflow中至关重要

大家都在用什么方式提取蛋白呢？效率如何？

目前大多实验室还在采用DIY方式制备样本，冗杂的裂解、消化和除盐等多达50多个步骤，耗时2~3天，对研究人员的技术要求非常高。而对于刚开始摸索的实验室，需要投入大量的时间和精力去摸索，但结果往往不一致，或上机效果不佳，或鉴定蛋白数偏少。

神器1

快速样本制备试剂盒

随着研发技术的革新，传统的DIY方式已经逐渐被新兴的快速简便的试剂盒取代。比如赛默飞的Easypep MS sample prep试剂盒（货号A40006），能快速完成样本制备（快达3~5小时）。

图4. 传统和快速蛋白制备方法的对比

该“神器”相对传统难度大、步骤繁杂、耗时长的流程，具备以下独特特征：

◎ 省时：样品制备时间从2天以上减少到3小时以下

◎ 完整：集合多种ready-to-use的试剂，囊括裂解、消耗和除盐等步骤

◎ 高通量：一个试剂盒可批量处理20个样本

◎ 节省样本用量：已经在细胞、血浆和组织样品中验证过，10~100μg样品即可

◎ 兼容性：最终样本可直接用于MS分析和其他下游应用，包括TMT标记。

神器2

磷酸化多肽富集试剂盒

作为蛋白组学研究的一个分支，磷酸化蛋白质组学研究（phosphoproteomics）可以大大助力对复杂生命“开关”和各种疾病进程的研究和探索。从蛋白质组学的层面上对磷酸化翻译后修饰进行解读，需逐步降低样品的复杂性，进而完成对样品中低丰度的磷酸化多肽的深度挖掘。因此对样品进行磷酸化富集是必经之路。

传统的磷酸化多肽富集方法往往会受到多肽富集率的掣肘，而专业为此开发的 High-Select™ Fe-NTA Phosphopeptide Enrichment Kit（货号：A32992），利用金属离子螯合物对磷酸基团的亲和力，特异性的富集磷酸化多肽，成功实现了市面上独树一帜的景象。

在293T中进行内部实验数据表明：

◎ 三次实验重复的磷酸化肽段富集的效率均在高达97%以上（超高有木有）

◎ 共鉴定到10,898条多肽信息

图5. 磷酸化富集试剂盒及特征

神器3

多肽定量试剂盒

正如western blot电泳之前对蛋白裂解液进行定量一样，质谱上机前也必须对酶解后的多肽（普通多肽和修饰性多肽）进行定量，其重要性不得而知。

现在越来越多的蛋白组学实验的审稿人都要求发文章时提交多肽定量的数据了哦作为目前市场上专门为多肽定量开发的方法，推荐您使用Thermo Fisher的多肽定量试剂盒。

常见的定量方法化学显色法和荧光法对比如下表。建议依据是否兼容后续实验进行选择。

其中化学发光法试剂盒（货号23275）能将灵敏度提高4-5倍，且能兼容TMT标记。

图6. 肽段定量试剂盒比较

以上介绍的3大“神器”在蛋白组学研究中真正实现了解放双手，更重要的是实现了高通量、高重复性和一致性，省时省力并且真正省心。如果您还在用DIY的实验方法进行样本制备，不妨试试以上简便试剂盒。