蛋白質組的技術原理

蛋白質組學技術原理主要依賴於兩大類方法：質譜（Mass Spectrometry, MS）和二維凝膠電泳（2D Gel Electrophoresis），以及與這些技術相關的生物資訊學分析。




1.二維凝膠電泳（2-DE）：

• 在第一維，蛋白質混合物透過等電點聚焦（isoelectric focusing, IEF），根據蛋白質的等電點（pI）進行分離。
• 在第二維，蛋白質在SDS-PAGE（聚丙烯醯胺凝膠電泳）中根據分子量進行分離。
• 分離後的蛋白質可以被染色、掃描和分析，以確定特定蛋白質的相對丰度。




2.質譜（MS）：

• 蛋白質或蛋白質消化片段（透過酶切，如胰蛋白酶消化）被電噴霧（Electrospray Ionization, ESI）或基質輔助鐳射解吸/電離（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, MALDI）引入質譜儀。
• 質譜儀測量蛋白質片段的質荷比（m/z）並生成質譜圖。
• 透過肽段指紋（Peptide Mass Fingerprinting, PMF）或串聯質譜（Tandem Mass Spectrometry, MS/MS）鑑定蛋白質的身份。




質譜通常與色譜技術結合使用，及液相色譜-質譜聯用（LC-MS/MS）：蛋白質消化後的肽段首先透過液相色譜（Liquid Chromatography, LC）根據親水性或親脂性分離。分離後的肽段隨後被送入質譜儀進行MS/MS分析。




3.生物資訊學分析：

使用各種軟體和資料庫進行蛋白質鑑定和定量，如透過搜尋蛋白質序列資料庫匹配肽段質譜資料。進行資料後處理，如蛋白質定量分析、PTM分析、蛋白質相互作用網路和生物通路分析。




以上技術原理構成了蛋白質組學研究的基礎，它們使研究人員能夠鑑定和定量生物樣本中的蛋白質，從而深入理解生物學系統。




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