定量蛋白质组学分析目前较主流的方法有5种,分别是Label-free、iTRAQ、SILAC、MRM(MRMHR)、和SWATH。而SILAC技术是细胞培养条件下稳定同位素标记技术(Stable Isotope Labeling By Amino Acids In Cell Culture, SILAC)的简称。
最初SILAC技术使用的标记氨基酸是氚代甲硫氨酸和氘代甘氨酸,目前常用的标记氨基酸有亮氨酸、精氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸和酪氨酸等。细胞传代若干代后,稳定同位素标记的氨基酸完全掺入到蛋白中,取代了原有的氨基酸。
SILAC定量蛋白质组学基本原理
SILAC定量的基本原理是分别用天然同位素(轻型)或稳定同位素(中性或重型)标记的必需氨基酸取代细胞培养基中相应氨基酸,细胞经5-6个倍增周期后,稳定同位素标记的氨基酸完全掺入到细胞新合成的蛋白质中替代了原有氨基酸。不同标记细胞的裂解蛋白按细胞数或蛋白量,等比例混合,经分离、纯化后进行质谱鉴定,根据一级质谱图中两个同位素型肽段的面积比较进行相对定量,属于体内代谢标记法。
SILAC定量蛋白质组学研究路线
SILAC定量技术属于体内标记技术,更接近样品真实状态,标记效率高达100%,且标记效果稳定,不仅适合于进行全细胞蛋白分析,还适合于膜蛋白的鉴定和定量,每个样本只需要几十微克的蛋白量。SILAC定量适用于活体培养细胞的分析,对多个样品或同一样品不同条件下全细胞蛋白或亚细胞蛋白进行差异比较。一般情况下,通过SILAC定量技术对样品进行分析,从开始到结束,包括数据分析,大约需要20到25天。
SILAC定量蛋白质组学技术优势
1. 细胞在传代6-8代之后,蛋白标记效率可达90%以上。
2. 标记是在样品处理前引入,随后进行蛋白质分离、酶切和鉴定,后续实验对样品的影响一致,故样品处理所带来的定量误差(bias)会很低。在检测极低水平的蛋白变化或翻译后修饰时,这一点特别有用。
3. SILAC灵敏度高,样本量要求少,通常每个样品只需要几十微克的蛋白量。
当然,silac技术也有其局限性。例如,一些细胞会将高浓度的精氨酸转化成脯氨酸,这样在精氨酸标记的情况下会产生两个不同的重型峰,代表了精氨酸或脯氨酸标记的肽段。研究人员也开发出一些方法,来避免这种转化,但对于那些很难培养,或对培养基成分变化极其敏感的细胞系而言,这种代谢标记的方法可能不大奏效。北京百泰派克生物科技有限公司提供基于SILAC的定量蛋白质组学服务,欢迎垂询!
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