标记蛋白组学和非标记蛋白组学的优势及应用

蛋白组学是研究细胞内所有蛋白质的集合，这包括它们的表达、功能和调节。在蛋白组学研究中，"标记"和"非标记"是两种主要的方法。

一、标记蛋白组学（Labelled Proteomics）：

在这种方法中，蛋白质或其片段被化学标记，通常是为了量化。例如，通过质谱法，可以比较不同样本中蛋白质的相对丰度。常见的标记技术包括同位素标记（如硅酸盐标记和氨基酸稳定同位素标记）、荧光标记等。

图1.定量蛋白组分析

1、同位素标记（Isotope Labelling）:

->B:质谱稳定同位素标记（Mass Spectrometry-based Stable Isotope Labelling）：

包括同位素编码亲和标记（ICAT）、同位素标记的氨基酸（SILAC）和同位素标记的定量蛋白质组学（iTRAQ）。这些方法通过使用含有不同同位素的标记剂来区分来自不同样本的蛋白质或肽段。

->B:氨基酸稳定同位素标记（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture, SILAC）：

一种生物学方法，通过在细胞培养中使用含有重同位素的氨基酸来标记蛋白质。

2、化学标记（Chemical Labelling）:

->B:荧光标记（Fluorescent Labelling）：

使用荧光染料标记蛋白质，便于在质谱或其他光学检测方法中识别。

->B:活性基团标记（Reactive Group Labelling）：

使用特定的化学活性基团与蛋白质的特定氨基酸残基反应，形成共价结合。

3.酶标记（Enzymatic Labelling）:

例如，使用特定酶（如激酶）对蛋白质进行修饰，然后通过特定的方法检测这种修饰。

二、非标记蛋白组学（Label-free Proteomics）：

这种方法不涉及直接标记蛋白质。它依赖于比较不同样本的质谱数据来分析蛋白质表达的变化。非标记方法的优点是它不需要复杂的化学处理，可以在更自然的状态下研究蛋白质。

图2.Label Free定量蛋白组学服务流程

1.优势:

无需化学标记，简化了样本处理过程。
更适合分析大规模样本或复杂样本。
允许研究蛋白质在其最自然的状态下的表达。

2.应用:

广泛应用于疾病生物标志物的发现、蛋白质网络的研究、药物作用机理的探索等领域。
特别适用于那些难以使用标记方法的样本，如临床样本。

标记方法通常在定量分析中更精确，而非标记方法在处理大规模样本或复杂样本时可能更方便。