《Nature Methods》年度技术盘点——定向蛋白质组学技术

　　仪器信息网讯 每年年底，《自然-方法》(Nature Methods)都会对过去一年中推动生物学发展的技术方法做出回顾与总结，由此评选出当年最受瞩目、影响力最大的技术。2012年，定向蛋白质组学技术(targeted proteomics)荣膺《自然-方法》年度生命科学技术。

　　定向蛋白质组学是基于质谱技术快速检测目标蛋白的技术，该技术具有灵敏度高、重复性好的特点。基于质谱的鸟枪蛋白质组学研究是将蛋白质酶解，片段化成肽片段进行质谱分析。

　　在典型的蛋白质分析中，蛋白混合物消化成肽段，并在质谱上进行分析，可以检测到样品中所有蛋白，这种分析工作量极大，而且需要大量资源。对于大多数研究人员来说，他们不需要获得所有蛋白的数据，只是想对少数特定蛋白进行定性定量。

　　定向蛋白质组学方法的建立为广大的研究人员带来了福音，它提供了更高的灵敏度和分析速度，可以在质谱分析中准确鉴定并定量某种蛋白。

　　定向蛋白质组学分析技术并不是非常新的尖端技术，它其实可以追溯到上个世纪60年代出现的放射免疫分析技术。这种技术依赖于抗体试剂和Western blot实验，但定向蛋白组学在最近几年获得了高速发展，在《Nature Methods》整理的2009年最值得关注的技术中，定向蛋白质组学就是其中之一。而在Ruedi Aebersold, Paola Picotti 和 Bernd Bodenmiller 发表的“Proteomics meets the scientific method”文章中，让我们看到了易于操作的定向质谱实验替代繁重的Western blot实验的可能性。

　　在荧光显微镜，流式细胞仪，蛋白质芯片等现代技术中，抗体检测法仍然是非常重要的，但依赖于抗体的蛋白质检测存在着很多缺陷，最大的缺陷就是抗体的可用性和质量差别很大。而进行蛋白质组学研究的另外一种技术便是依赖于质谱，该方法可以特异分析感兴趣的目标蛋白。

　　在最成熟的定向分析技术，即选择反应监控技术(selected reaction monitoring，SRM)中，三重四极杆质谱仪(triple quadrupole)技术能够检测到特定肽段，帮助研究人员高灵敏度，可重复的定量监测这些蛋白。

　　质谱方法比起依赖于抗体检测的优势在于开发出一个新的定向分析方法要比生产一个新的抗体要快得多，并减少了检测特异性的问题。虽然抗体在低丰度蛋白检测的灵敏性方面具有一定优势，但是质谱技术的一个明显优势就是能在一次实验中准确地检测多种蛋白。

　　以质谱为基础的定向蛋白质组学研究已经开展了相当长的时间，在上世纪70年代，三重四极杆质谱仪就已经出现，并在上世纪80年代发表的文章中首次论证了它可以用来检测肽段。在过去的几年间，定向质谱技术的应用范围迅速扩大，质谱为基础的蛋白质组学一直被认为应用过于复杂，但定向质谱实验易于操作，一旦建立了可靠的蛋白分析方法，数据分析就简单的多。

　　尽管Nature Methods主要关注基础生物学的研究方法，但也不能忽视定向质谱方法在临床蛋白质组学研究中的重要性，未来，这种技术必然会在疾病候选生物标记物验证等临床研究方面有更广泛的应用。

                                                                 撰稿：裴熙详