吴 琼, 隋欣桐, 田瑞军

(南方科技大学理学院化学系,广东 深圳 518055)

蛋白质组学是指大规模地对蛋白质的表达水平、翻译后修饰、蛋白质相互作用等进行研究。蛋白质组研究不仅可以全景式地揭示生命活动的分子本质,还能阐明生命在生理或病理条件下的变化机制[1]。近年来,色谱和质谱技术的进步驱动了蛋白质组学的快速增长,逐步实现了“深度覆盖”,科学家们先后完成包括人类在内的多个物种的蛋白质组图谱解析[2,3]。2020年,Mann等[4]系统性地绘制了100个跨物种的蛋白质组图谱,获得了200万条肽段和34万个蛋白质的鉴定信息,为整个进化范围内生物的功能组织研究提供重要依据。随着生物医学研究日益增长的大队列蛋白质组学分析需求,如何实现“高通量”的蛋白质组学分析已成为当前亟需解决的关键问题之一。常规的蛋白质组学分析流程通常包括样品前处理、色谱分离、质谱检测和数据分析。该文将从以上4个方面介绍近10年以来高通量蛋白质组学分析技术取得的相关研究进展。

1 样品前处理

样品前处理是整个蛋白质组学分析流程的关键步骤,传统样品前处理流程依赖于多步的手工操作,不仅耗时且不可避免地存在人为误差,成为限制蛋白质组学发展的瓶颈之一。集成化的样品前处理技术有利于提升蛋白质组学分析的整体性能和灵敏度,如大连化物所张丽华课题组[5]结合在线蛋白质酶解,同位素二甲基化标记和多维肽段分离发展了蛋白质组定量集成化平台,具有灵敏度高、定量重现好等优点。……