开发高灵敏度和高可靠性的质谱技术一直是人们追求的目标。针对精准医疗的切实需求，基于先进质谱技术的4D多组学解决方案让蛋白质组学研究迈入了崭新的时代。
关于4D蛋白质组学，你了解多少呢？4D蛋白质组学技术有哪些应用方式呢？4D-Shotgun（也被称为DDA）、4D-Label free、4D-DIA、4D-PRM又具体指什么呢？且听SBC小编在本系列文章一一道来。
篇章一
4D-Shotgun：蛋白全谱分析，可用于IP/pull down之后的蛋白成分鉴定，对表达蛋白种类进行定性分析。
Q1：什么是4D-Shotgun？
A：
1999年，Yates研究组提出“鸟枪法”(shotgun)，他们把这种思路称为多维蛋白质鉴定技术，即Mud PIT(multidi-mensional protein identification technology)。该方法首先将蛋白质混合物酶解成肽段的混合物，然后对肽混合物进行多维毛细管液相色谱分离，利用质谱进行分析确定该肽段的氨基酸序列，最后计算机根据设定好的运算法则根据肽段的信息在理论蛋白质数据库中检索出这些蛋白质，从而确定该混合物中的蛋白质成分。而4D-shotgun就是在质谱分析这一步将传统的3D分离技术升级到了4D，增加了除保留时间（retention time）、质荷比（m/z）、离子强度（intensity）外的第四个维度-离子淌度（mobility），通过四维对齐的方式显著减少了missing value，并提高定量的准确性。可以说timsTOF Pro平台创新性的4D技术让传统鸟枪法换发新的光彩。
Q2：什么是IP?
A:
IP（免疫沉淀）是利用抗原抗体特异性反应纯化富集目的蛋白的一种方法。抗体与细胞裂解液或表达上清中相应的蛋白结合后，再与蛋白A/G或二抗偶联的琼脂糖珠子孵育，通过离心得到珠子-蛋白A/G或二抗-抗体-目的蛋白复合物，沉淀通过洗涤后，重悬于电泳上样缓冲液，煮沸5min，在高温及还原剂的作用下，抗原与抗体解离，离心收集上清，上清包括抗体、目的蛋白和少量杂蛋白。
Q3：什么是pull down?
A:
pull down是利用重组技术将探针蛋白与GST（谷胱甘肽巯基转移酶）融合，融合蛋白通过GST与固相化在载体上的GSH（谷胱甘肽）亲和结合。当与融合蛋白有相互作用的蛋白（靶蛋白）通过层析柱时或与此固相复合物混合时就可被吸附而分离。可用来证明两种已知蛋白间可能存在的相互作用或寻找与已知蛋白发生相互作用的未知分子。
Q4：在医学领域，4D-Shotgun可用于哪些方面呢？
A:
1、除血清血浆外，还可用于研究体液及组织的蛋白组、分泌蛋白组、大脑皮层神经元细胞蛋白组；
2、新生物标记物的发现；
3、疫苗研究，分析感染源的表面蛋白质，从而发现潜在的抗原；
4、发现新的药靶。
Q5：4D-Shotgun的优缺点有哪些？
A:
优点：可实现自动化、快速、高通量的蛋白组学分析，是目前蛋白质组学研究最主要的技术路线，现已成功应用于中大规模蛋白质的分离鉴定。
缺点：数据冗余复杂，需要专业人员进行分析。因此，专业的生物信息分析对于使用shotgun来研究蛋白质组学十分关键。
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