目前，基于质谱的蛋白质组学方法能够实现对蛋白质的定性和定量，以及复杂样本中的翻译后修饰测定，但是，常规的蛋白质组学需要大量样本，比如细胞需要5×106，组织需要30mg。对于一些特殊的样本类型，比如流式分选的细胞、原代培养细胞，以及一些临床穿刺组织、玻璃体、房水等，这些样品类型珍贵、不易获取、样本量少，往往达不到常规蛋白质组学对于样本量的要求。澳门葡萄新京进入网址全新推出微量蛋白质组，细胞用量低至200个，轻松实现微量样本的检测自由。
澳门葡萄新京进入网址微量蛋白质组
1）主流富集方法+革命性质谱策略，实现微量、珍稀样本的蛋白质检测
2）磁珠无偏好富集蛋白组分，去除高丰度干扰，突破蛋白检测深度
3）4D-DIA四维全息扫描，高稳定性，高重复性，适合大队列样品分析
实测数据
数据显示，以人源细胞为例：200个细胞鉴定蛋白数目为2500-3000，500个细胞蛋白鉴定量为4000左右，1000个细胞蛋白鉴定量可达5000+，2000个细胞蛋白鉴定量近6000。澳门葡萄新京进入网址微量蛋白质组使用SP3技术结合全新一代timsTOF pro2离子淌度质谱平台，起始细胞数低至200个，可实现高深度蛋白检测，解决了微量样品的检测难题。项目实测数据显示，以人源细胞为例：200个细胞鉴定蛋白数目为2500-3000，500个细胞蛋白鉴定量为4000左右，1000个细胞蛋白鉴定量可达5000+，2000个细胞蛋白鉴定量近6000。
图1 不同细胞量测定蛋白数据
与此同时，基于4D-DIA的微量蛋白质组灵敏度、扫描速度、分离能力全面提升，1000个细胞5个生物学重复的重复性可达80%，有效解决样品检测中的体系不稳定和重复性低的问题，尤适用于大队列样品的分析。
图2 1000个细胞5个生物学重复的韦恩图
适用样品类型
澳门葡萄新京进入网址微量蛋白质组有效解决了部分老师样本量少、样本珍稀、难获得等问题，并且也适用于一些特殊样品类型，比如临床穿刺组织、脑脊液、原代细胞、微量血液等。
图3 微量蛋白质组适用样品类型
主流富集方法+革命性质谱策略：
1）SP3技术
蛋白质组学分析的关键步骤是蛋白质的提取和前处理过程，以保证下游检测的灵敏度。SP3（single-pot solid-phase-enhanced sample preparation）是主流的样品处理技术之一，可对蛋白质实现无偏倚和几乎无损的处理，其原理是利用磁珠表面携带的羧基基团在高浓度有机溶剂的驱动下与蛋白结合，磁珠上的蛋白在水溶液中被胰蛋白酶酶解。酶解后的蛋白可在水溶液条件下洗脱，洗脱下的蛋白/肽段可进行质谱分析，主要操作流程见下图。所有步骤在一个管中即可完成，设备和流程简单，用时短，速度快，效率高。
图4 SP3操作流程
（图源：Hughes CS , et al., Nat Protoc, 2019）
2）4D-DIA技术
微量蛋白质组将DIA与PASFE技术相结合，基于全新一代timsTOF Pro2质谱平台，实现近乎100%的离子利用率，提高低丰度肽段的谱图质量，同时灵敏度、扫描速度、分离能力全面提升，既能满足鉴定深度又能兼顾稳定性，尤适用于大队列样品的分析。
基于SP3技术的微量蛋白质组应用案例：
1、癌症分子分型：临床FFPE肺腺癌（ADC）
文献名称：Automated sample preparation with SP3 for low-input clinical proteomics
发表期刊：Molecular Systems Biology（IF=13.068，2020）
样品类型：Hela细胞，猪心脏、小鼠肝脏和小鼠肾脏组织，临床肺腺癌FFPE
主要内容：研究者提出了一种基于SP3的自动化样品处理流程，并通过Hela细胞，猪心脏、小鼠肝脏和小鼠肾脏组织进行了验证。之后研究者进一步优化开发针对处理FFPE样品的方案，在51个ADC FFPE样本队列的研究中发现了肿瘤生长模式之间的分子差异。
图5 肺腺癌FFPE组织中肿瘤生长模式的蛋白质组分析
（图源：Müller T, et al., Mol Syst Biol, 2020）
2、精准医学：肾活检
文献名称：Single-nephron proteomes connect morphology and function in proteinuric kidney disease
发表期刊：Kidney International（IF=18.998，2018）
样品类型：小鼠肾小球组织、蛋白尿患者肾小球组织
主要内容：研究者使用SP3方法，对于小鼠和人类肾脏的肾小球蛋白质组进行了表征，并证明LAMP1是一种关键的溶酶体蛋白，在肾小球疾病中促进疾病进程或者可能发挥致病作用。此外，该方法还可以在亚活检规模上发现肾脏和其他组织疾病之间的差异，有助于肾脏疾病精准医学的发展。
图6 超灵敏蛋白质组学在患者蛋白尿患者肾小球组织上的应用
（图源：Höhne M, et al., Kidney Int, 2018）
3、神经：视网膜轴突
文献名称：Rapid Cue-Specific Remodeling of the Nascent Axonal Proteome
发表期刊：Neuron（IF=18.688，2018）
样品类型：视网膜轴突
主要内容：研究者通过SP3样品制备方法，在短时间内（5分钟）表征了分离的视网膜轴突的新生蛋白质组。结果显示平均检测出350种基本翻译的轴突蛋白质，包括几种与神经系统疾病相关的蛋白质，并发现不同的外部信号可以刺激超过100种不同的新生蛋白表达上调或下调。
图7 新生轴突蛋白质组的快速表征
（图源：Cagnetta R, et al., Neuron, 2018）
4、植物：绘制植物蛋白质组图谱
文献名称：Getting Ready for Large-Scale Proteomics in Crop Plants
发表期刊：Nutrients（IF=6.706，2023）
样品类型：番茄果实
主要内容：研究者提出了使用SP3的样品制备方案并结合LC-MS/MS的作物蛋白质组分析方案，并通过对成熟番茄果实的蛋白质组的深入分析证明了该流程的效用，为未来大规模绘制作物组织的蛋白质组图谱提供了方法。
图8 蛋白质组表达的动态范围，新蛋白质的发现和氨基酸序列覆盖
（图源：Brajkovic S, et al., Nutrients, 2023）
5、标志物筛选：糖尿病&胃癌
文献名称：Proteomics Analysis of Gastric Cancer Patients with Diabetes Mellitus
发表期刊：Journal of Clinical Medicine（2021）
样品类型：糖尿病合并胃癌患者胃组织
主要内容：研究者使用SP3方法制备样本，表征了2型糖尿病（DM）患者胃癌（GC）的蛋白质组特征，将糖尿病与代谢紊乱和糖尿病相关疾病（如阿尔茨海默症和帕金森症）联系起来，并且提供了七种值得进一步研究的GC相关蛋白靶点。
参考文献：
[1] Hughes CS, Moggridge S, Müller T, Sorensen PH, Morin GB, Krijgsveld J. Single-pot, solid-phase-enhanced sample preparation for proteomics experiments. Nat Protoc. 2019;14(1):68-85. doi:10.1038/s41596-018-0082-x.
[2] Müller T, Kalxdorf M, Longuespée R, Kazdal DN, Stenzinger A, Krijgsveld J. Automated sample preparation with SP3 for low-input clinical proteomics. Mol Syst Biol. 2020;16(1):e9111. doi:10.15252/msb.20199111.
澳门葡萄新京进入网址收样表下载：
蛋白质组学送样表（澳门葡萄新京进入网址）