蛋白質組學幾種定量方法的案例解讀（二）

經典案例

題目：A tumour suppressor network relying on the polyamine-hypusine axis（一種基于多胺Hypusine軸（Polyamine-hypusine axis）的新型腫瘤抑制網絡）

期刊：Nature

主要技術：iTRAQ定量

文章摘要：為尋找淋巴瘤的抑癌基因，首先通過篩選短發夾RNA文庫的方法，識別出一些抑制后會引起小鼠淋巴瘤模型腫瘤擴增的基因。然后采用iTRAQ定量技術對兩個有意義的淋巴瘤抑癌基因——AMD1和Eif5A的表達調控進行研究，發現這兩個基因都與Hypusine(Hypusine是一種獨特的氨基酸，由一種高保守途徑產生的多胺代謝產物)相關。通過進一步的二次篩選，確定了多胺Hypusine軸的新型抑癌基因網絡，這一網絡能調控細胞凋亡。

圖：iTRAQ定量流程和蛋白質比值分布圖

Scuoppo C, Miething C et al. A tumour suppressor network relying on the polyamine-hypusine axis. Nature.

文獻來源：Scuoppo C, Miething C, Lindqvist L, Reyes J, Ruse C, Appelmann I,Yoon S, Krasnitz A, Teruya-Feldstein J, Pappin D et al: A tumour suppressor network relying on the polyamine-hypusine axis. Nature2012, 487(7406):244-248.

三、SILAC定量

  SILAC（Stable Isotope Labeling Strategies,穩定同位素標記技術）為全面、系統地定性和定量分析復雜哺乳動物細胞蛋白質組提供了有效的方案。

  SILAC的基本原理是分別用天然同位素(輕型)或穩定同位素(中性或重型)標記的必需氨基酸取代細胞培養基中相應氨基酸，細胞經5-6個倍增周期后，穩定同位素標記的氨基酸完全摻入到細胞新合成的蛋白質中替代了原有氨基酸。不同標記細胞的裂解蛋白按細胞數或蛋白量等比例混合，經分離、純化后進行質譜鑒定，根據一級質譜圖中兩個同位素型肽段的面積比較進行相對定量，屬于體內代謝標記法。

技術特點

高效性：SILAC是體內標記技術，標記效率可高達100%；

定量精確，線性范圍廣，降低由于樣品制備、實驗操作和儀器設備造成的實驗誤差，定量重復性好；

體內代謝標記與SDS-PAGE或色譜分離技術相結合，兼容疏水性蛋白和偏堿性蛋白，不受蛋白性質限制；

由于該技術屬于體內標記，標記效果穩定，其標記效率不受裂解液的影響，不僅適合于進行全細胞蛋白的分析，還適合于膜蛋白的鑒定和定量；

與化學標記相比，SILAC方法蛋白需要量明顯減少，通常每個樣品只需要幾十微克的蛋白量；

活體標記，更接近樣品真實狀態；

相容性：可以對多種在DMEM或RPMI 1640培養基中能夠培養的細胞或細菌中表達的蛋白進行標記。

適用范圍

只適用于活體培養的細胞，對于生物醫學研究中常用的組織樣品、體液樣品等無法分析。