復旦大學發表蛋白質組學新技術
日期：2016-01-26 09:12:25
復旦大學現代色譜分離分析實驗室的研究人員設計出一種基于芯片的二維液相色譜系統，可在質譜分析之前去除血漿樣品中的高豐度蛋白。這項成果于近日發表在《Analytical Chemistry》上。
對于血漿樣品的質譜分析，一個重大挑戰是高豐度蛋白往往占據了主要信號，而掩蓋了人們感興趣的低豐度蛋白的信號，比如疾病的生物標志物。考慮到這個問題，質譜流程通常需要處理血漿樣品，在分析前去除豐度最高的蛋白。
人們通常使用免疫親和柱來處理血漿樣品，這種方法利用抗體來選擇高豐度蛋白，從而將其去除。然而，據文章作者介紹，低豐度蛋白往往與附著在較高豐度的蛋白上，因此在這一步中損失。另外，這種親和柱只能去除一小部分蛋白。
為了解決這些問題，復旦大學張祥民教授領導的團隊最初開發出一種陰離子交換色譜/反相液相色譜系統。在一項人類肝臟的蛋白質組研究中，他們利用這一系統來去除樣品中的高豐度蛋白。
然而，此系統的通量太低，無法在探索性的蛋白質組流程中常規使用。為了改善這一點，研究人員構建了一種二維的陰離子交換色譜（AEC）/反相液相色譜（RPLC）系統，在第二維中使用8個反相液相色譜柱，實現了平行分離。此外，他們使用的是常規尺寸的色譜柱，這與原先的系統相比樣品量大大增加，之前他們用的是毛細管柱。
研究人員指出，這些改進使得高豐度蛋白的去除時間縮短到四個小時，這與免疫親和柱的方法相當。與普通的2D-LC系統相比，通量提高了8倍，并且方便利用了樣品分離的停流模式。
他們使用這個系統來分析人類血漿，將它與Waters的nano Acquity UPLC系統和Thermo Fisher Scientific LTQ Orbitrap XL質譜儀相連。在分析中，他們總共鑒定出1332個蛋白，包括一些豐度極低的蛋白，如C-X-C膜體趨化因子9、雄激素受體以及肌苷-5-單磷酸脫氫酶2，它們都以0.1 ng/mL的水平存在。總體而言，他們檢測到的動態范圍達9個數量級，去除了84個高豐度蛋白。
不久前，來自瑞士和荷蘭的科學家，對在22種不同生長條件下大腸桿菌表達的蛋白質，進行了定量和定性分析。由此產生的數據集描述了細胞中大多數（> 90%）的蛋白質量，對細胞生物學家來說這將是一個寶藏。相關研究結果發表在十二月出版的《Nature Biotechnology》。
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