文档介绍：第 38 卷分析化学 FENXI HUAXUE 评述与进展第 3 期
2010 年 3 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 434 ~ 441
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檵评述与进展檵
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DOI 10. 3724 /SP. J. 1096. 2010. 00434
基于质谱技术蛋白质定量方法的研究进展
朱金蕾1 张锴* 1 何锡文1 张玉奎1,2
1 , 2 ,
南开大学化学学院天津 300071 中国科学院大连化学物理研究所大连 116023
,
摘要质谱技术已经成为目前蛋白质鉴定的重要工具。定量分析细胞内蛋白质组的动态变化是当前研究
蛋白质功能、揭示细胞生物机理、寻找疾病蛋白标记物和药物靶标的迫切需要。本文综述了基于质谱技术蛋
,
白质定量的策略、方法和应用等方面近年来的进展评述了几种蛋白质质谱定量方法的特点和应用潜力。
关键词质谱蛋白质组学定量同位素标记评述
1 引言
细胞内蛋白质组丰度的动态变化对各种生命过程有重要影响。当前蛋白质组的定量分析研究已经
,
引起广泛关注这为分析化学带来了新的挑战和机遇。基于质谱的蛋白质分析技术也从蛋白质组的鉴
[ ,] [ ]
1 2 3
定发展到定量蛋白质组学 Quantitative proteomics 研究。凝胶电泳法是传统的蛋白质分析方法。
[ ]
4 ,
凝胶电泳与质谱技术的结合使其应用更加广泛。随着新的染色试剂的出现凝胶电泳技术有了新的

发展。例如 Schulenberg 发现了一种小分子的荧光染料 Pro-Q Diamond dye 可对磷酸化蛋白质特异性
[ ,]
, , 5 6
染色经凝胶电泳分离、MALDI-TOF 质谱鉴定发现了复杂生物样本体内新的磷酸化蛋白。传统凝
, ,
胶电泳技术定量分析蛋白质快速简单但存在诸多困难例如难以检测疏水的膜蛋白、低丰度蛋白以及
,
一些极酸性和极碱性的蛋白染色方法的动态范围最多只能达到 3 个数量级不能满足实际样品的定量
,
要求。目前定量蛋白质组学的方法主要是利用同位素标记结合质谱分析完成的本文就基于质谱技术
蛋白质定量方法的新进展进行评述。
2 同位素标记的质谱定量方法
2. 1 同位素代谢标记法
同位素代谢标记以同位素元素或同位素
标记氨基酸形式掺入到细胞培养基中,在细胞
生长代谢过程中完成蛋白质同位素标记。Oda
[ ]
等 7 在酵母细胞培养基中掺入15 N 作了初步尝
[ ,]
试。Ong 等 8 9 发展了一种以氨基酸形式掺入
,
的同位素代谢标记法 SILAC 其基本原理

图 1 分别用轻型和重型同位素标记必需氨
基酸,作为不同方法处理的细胞培养基原料,
经多次细胞倍增周期和代谢过程。重型同位
[ ]
图法标记13 基本原理 9
素标记的氨基酸完全转移到细胞新合成的蛋 1 SILAC C6 -Lys
,
白质中。不同标记的蛋白按一定比例混合后 Fig. 1 Basic principles of stable isotop