蛋白质组学几种定量方法的案例解读（三）

经典案例

题目：Proteome-wide Mapping of Cholesterol-Interacting Proteins in Mammalian Cells（采用甾醇探针结合SILAC定量技术在哺乳动物细胞中分析胆固醇-蛋白质相互作用）

期刊：Nat Methods

主要技术：SILAC定量

文章摘要：胆固醇是细胞膜的重要结构成分，也是前体的信号分子，在很大程度上通过与蛋白质的特异性相互作用调控参与发挥其作用。本文采用可点击的光敏甾醇探针结合SILAC蛋白质组定量技术直接在活体细胞中全面解析了胆固醇-蛋白相互作用。最终确定了超过250个胆固醇结合蛋白，包括受体、通道蛋白和涉及许多已建立和之前未报告相互作用的酶。新发现的蛋白质相互作用中最突出的是调节糖、甘油脂和胆固醇本身以及参与囊泡运输和蛋白质糖基化和降解蛋白质的酶。这些蛋白指向关键节点的生化途径，说明甾醇浓度和其他代谢物的控制可能和蛋白定位以及修饰高度相关。

           图：实验基本流程           图：胆固醇生物合成通路

注：黑色字符蛋白表示没有鉴定         

Jonathan J et al. Proteome-wide Mapping of Cholesterol-Interacting Proteins in Mammalian Cells. Nature methods.                                                                             

文献来源：Jonathan J, Armand B, Micah J, Sarah E, Benjamin F: Proteome-wide Mapping of Cholesterol-Interacting Proteins in Mammalian Cells.Nature methods, 2013 March; 10(3):259-264.

四、SWATH定量

  SWATH（Sequential Window Acquisition of all Theoretical Mass Spectra）是瑞士苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold 博士及其团队与AB-SCIEX于2012年联合推出的一项全新的质谱采集模式技术，是 MS/MSALL技术的一种扩展。它将扫描范围划分为以25 Dalton为间隔的一系列区间，通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息。

技术特点

灵敏度高：SWATH技术继承了MRM的数据采集模式，结合高分辨率的AB sciex Triple TOF-plus，具有与MRM相当的灵敏度；

可重现性高：重复样品间的定量相关性可达0.99以上；

线性动态范围广：定量范围可跨越4个数量级；

通量大：一次实验可检测到2000种以上蛋白并定量。

适用范围

最好检测细菌等复杂度较低的样品；

可以和MRM技术联合使用发现生物标志物；

可以和TAP技术联合使用鉴定相互作用蛋白。

经典案例

题目：SWATH-and iTRAQ-based quantitative proteomic analyses reveal an overexpression and biological relevance of CD109 in advanced NSCLC (利用SWATH和iTRAQ定量技术揭示CD109在晚期非小细胞肺癌的过表达和生物相关性)

期刊：Journal of proteomics

主要技术：SWATH、iTRAQ

文章摘要：文章采用iTRAQ和SWATH定量技术，对癌细胞高转移和低转移非小细胞肺癌细胞系中蛋白的表达量变化（分别与正常状态比较）进行了分析。分别在细胞系分泌蛋白组和非小细胞肺癌血清中找到110个和71个存在显著差异的蛋白。研究者发现，在这些差异蛋白中，CD109在高度转移的细胞系分泌蛋白组和癌症晚期患者组都有较高的表达量，ELISA检测也得到相同的结论。另外，和正常肺细胞比较，CD109在肺癌细胞中也高度表达。研究者还发现，敲出CD109蛋白会影响NSCLC细胞的生物功能，如抑制细胞生长、影响细胞循坏阶段等。这些现象表明，CD109在NSCLC的进程中扮演着重要角色，很有可能是肺癌发病一个关键的生物标志物。

图：SWATH定量蛋白表达量比值分布

iTRAQ定量和SWATH定量蛋白比值相关性分布