蛋白质组学在后基因组时代的生物研究中发挥着重要的作用,随着技术革命和新兴计算工具的出现,蛋白质组学方法在过去十年中发展迅速,为解决复杂的生物医学问题提供了思路。高通量蛋白质组学的发展不仅有助于更好地理解发病的分子机制,而且有助于识别特定疾病的信号网络。因此,蛋白质组学在基础研究、预后肿瘤学、精准医学和药物发现方面等具有广泛的潜在应用。
现有的高通量蛋白质组学方法,包括有质谱法、蛋白质组芯片、单细胞蛋白质组学、Olink蛋白质组学等。那么目前主流的两种检测方法Olink蛋白质组学和基于质谱法的蛋白质组学,在实际应用中该如何选择呢?接下来小编将针对这两种检测方法进行对比介绍,希望在检测方法选择上能给到一些有益的启示。
Olink蛋白质组学:基于邻近延伸分析技术(Proximity Extension Assay,PEA)技术,是蛋白和抗体免疫反应技术与寡核苷酸扩增技术两种技术的联合创新型蛋白检测和定量技术(图1),是Olink独有的一种高特异性、高灵敏性、高通量的靶向蛋白组定量技术。该技术通过将带有特有的核苷酸序列探针的一对抗体与被检测蛋白特异性结合,正确且邻位的探针通过末端5 bp配对碱基互补结合, 在延伸酶的作用下形成双链模板,利用qPCR或NGS进行检测,通过特异性的核苷酸序列信号来反应检测蛋白质的含量。
图1. Olink 邻近延伸分析(PEA)技术(qPCR 路线和 NGS 路线)
质谱蛋白质组学:质检合格蛋白质被胰蛋白酶解后用液相色谱(LC)对酶解得到的肽段进行分离,然后在质谱仪中确定其分子量,质谱仪会进一步分析其碎片的组成,整个液相色谱和质谱仪的工作流程就是我们常说的串联质谱(LC-MS/MS),最后基于蛋白数据库及相关搜库软件进行分析后,可获得蛋白的定性定量结果。
图2. DIA蛋白组学项目流程图
Olink蛋白质组学:
Olink蛋白质组学平台可实现高通量、高特异性、高灵敏度、高动态范围的靶向蛋白质组定量检测。
技术特点
样本需求量少:1-6 μl,最低仅需要1 μl;
检测灵敏度高:低至fg/ml;
动态范围广:检测范围横跨10个log值、可全面覆盖高、中、低丰度蛋白;
通量高:可检测48-5300+种蛋白;
特异性高:可识别相似度90%的同源蛋白;
覆盖样本类型广:各种体液样本,涵盖血清、血浆、脑脊髓液、尿液、唾液、滑膜液、微泡等。
质谱蛋白质组学:
技术特点
通量高:一次实验能够鉴定和定量成百上千种蛋白质,较适合大规模蛋白质组学研究;
分辨率高:能够精确测定蛋白质或多肽的分子量;
多种定量方法:标记定量(TMT蛋白质组)、非标定量(label free蛋白质组、DIA蛋白质组),可根据不同的研究需求和样本类型进行选择,能够对蛋白质的表达水平进行定量分析,以研究不同条件下蛋白质表达的差异;
样本类型多样:各种类型来源样本均可(组织、细胞、血清、血浆、菌体、FFPE样本等);
可进行蛋白修饰检测:磷酸化、糖基化、乳酸化等。
1)检测通量上:
Olink 蛋白质组学:具有较高的通量,可以同时对多种蛋白质进行检测,适用于大规模的生物标志物筛选。
质谱蛋白质组学:具高通量特点,可以在一次实验中定量成百上千个蛋白质。因其数据解析特点,后续需要借助蛋白数据库及进行搜库鉴定,所以随着蛋白质数量的增加,分析的复杂性和数据处理难度也会相应增加。
2)检测灵敏度上:
Olink 蛋白质组学:灵敏度很高,在检测低丰度蛋白方面表现出色,最低可检测到 fg/ml 级别,所以该技术对样本中微量的蛋白质的发现具有极大优势。
质谱蛋白质组学:虽然质谱技术的灵敏度也在不断提高,但对于一些极低丰度的蛋白检测可能相对困难。
3)定量准确性上:
Olink 蛋白质组学:可对蛋白质进行精准的定量分析。
质谱蛋白质组学:准确性受到多种因素的影响,如样品处理、仪器性能、定量方法等。虽然在理想条件下也能实现较高的定量准确性,但在实际应用中可能会存在一定的误差。
1)样本类型
如果您的研究对象是一些组织、FFPE、菌体、非模式物种等来源样本,那么olink蛋白质组学项目是不适用的。
2)样本量
如果样本量非常有限,例如临床研究中的某些罕见病患者的血液样本或少量的组织活检样本,Olink 蛋白质组学可能更合适,因为其样本用量少,仅需1-6 μl样本即可进行检测。
3)研究目的
A. 如果研究的目的是生物标志物的发现,特别是低丰度的蛋白质标志物,Olink 蛋白质组学的高灵敏度(最低可检测到fg/ml 级别的蛋白丰度)是一个较好的选择。
B. 如果若需要深入研究蛋白质的结构信息,如翻译后修饰(磷酸化、糖基化等),质谱蛋白质组学则是首选。
C. 如果想要对样本中的蛋白质进行全面的表达分析,包括鉴定和定量大量的蛋白质,质谱蛋白质组学的高通量特性能够满足这一需求。
D. 如果需要精确测量蛋白质表达水平的变化,Olink 蛋白质组学的定量准确性可能会更符合要求。
E. 如果研究预算有限,Olink 蛋白质组学可能在试剂和检测成本上相对较高,而质谱蛋白质组学可能是更经济的选择。
生工生物工程(上海)股份有限公司自2011年成立高通量测序部以来,逐步引进了Illumina,Life,DNBSEQ,PacBio、Nanopore、等二代/三代测序平台。建立了2000平米高标准实验室(通过了国家ISO认证)并搭建了50PB级存储及运算能力的服务器集群,能满足绝大多数科研客户的研究需要。同时,生工高通量测序团队建设也在不断完善中,目前有100余专职员工,其中高级技术人员以及高级生物信息工程师占比50%以上,10年来,通过生工高通量测序服务所发表的文章累计影响因子在10000分以上。
生工生物现可提供多种Olink蛋白质组学,感兴趣的小伙伴欢迎来电与我们技术支持沟通交流。
技术支持联系
电话:021-5707 2059
邮箱:ngswanglu@sangon.com