Name: deep proteome profiling by isobaric labeling, extensive liquid chromatography, mass spectrometry, and software-assisted quantification
Uploaded: 2017-11-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification at JoVE.com

يشكر المؤلفون سائر أعضاء المختبر ومرفق لمناقشة مفيدة. هذا العمل كان تدعمها جزئيا منح ح ني R01GM114260، R01AG047928، R01AG053987، والساك. تم إجراء تحليل مرض التصلب العصبي المتعدد في الأطفال سانت جود "مستشفى البروتيوميات منشأة الأبحاث"، معتمدة بشكل جزئي بمنحه "دعم مركز السرطان المعاهد الوطنية للصحة" P30CA021765. يشكر المؤلفون نيشا باديرس للمساعدة في تحرير المخطوطة.

تنبيه: يرجى استشارة جميع صحائف بيانات السلامة ذات الصلة (أي مسدس) قبل الاستخدام. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند تنفيذ هذا البروتوكول.
 ملاحظة: استخدام مجموعة كاشف تسمية isobaric 10-من نوع plex الحديد في هذا البروتوكول كوانتيتيشن البروتين من 10 عينات.
<p class="jo...

<ol>
	<li>Pagala, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+protein+analysis+by+mass+spectrometry.">Quantitative protein analysis by mass spectrometry.</a> Methods Mol Biol. 1278, 281-305 (2015).</li><li>Altelaar, A. F., Munoz, J., Heck, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-generation+proteomics:+towards+an+integrative+view+of+proteome+dynamics.">Next-generation proteomics: towards an integrative view of proteome dynamics.</a> Nat Rev Genet. 14 (1), 35-48 (2013).</li><li>Rauniyar, N., Yates, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isobaric+labeling-based+relative+quantification+in+shotgun+proteomics.">Isobaric labeling-based relative quantification in shotgun proteomics.</a> J Proteome Res. 13 (12), 5293-5309 (2014).</li><li>Ross, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+protein+quantitation+in+Saccharomyces+cerevisiae+using+amine-reactive+isobaric+tagging+reagents.">Multiplexed protein quantitation in Saccharomyces cerevisiae using amine-reactive isobaric tagging reagents.</a> Mol Cell Proteomics. 3 (12), 1154-1169 (2004).</li><li>Aebersold, R., Mann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass-spectrometric+exploration+of+proteome+structure+and+function.">Mass-spectrometric exploration of proteome structure and function.</a> Nature. 537 (7620), 347-355 (2016).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+Profiling+of+Proteome+and+Phosphoproteome+by+Isobaric+Labeling.">Deep Profiling of Proteome and Phosphoproteome by Isobaric Labeling.</a> Extensive Liquid Chromatography, and Mass Spectrometry. Methods Enzymol. 585, 377-395 (2017).</li><li>McAlister, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+multiplexing+capacity+of+TMTs+using+reporter+ion+isotopologues+with+isobaric+masses.">Increasing the multiplexing capacity of TMTs using reporter ion isotopologues with isobaric masses.</a> Anal Chem. 84 (17), 7469-7478 (2012).</li><li>Everley, R. A., Kunz, R. C., McAllister, F. E., Gygi, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+throughput+in+targeted+proteomics+assays:+54-plex+quantitation+in+a+single+mass+spectrometry+run.">Increasing throughput in targeted proteomics assays: 54-plex quantitation in a single mass spectrometry run.</a> Anal Chem. 85 (11), 5340-5346 (2013).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+approaches+for+analyzing+U1-70K+cleavage+in+Alzheimer's+disease.">Integrated approaches for analyzing U1-70K cleavage in Alzheimer's disease.</a> J Proteome Res. 13 (11), 4526-4534 (2014).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=U1+small+nuclear+ribonucleoprotein+complex+and+RNA+splicing+alterations+in+Alzheimer's+disease.">U1 small nuclear ribonucleoprotein complex and RNA splicing alterations in Alzheimer's disease.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (41), 16562-16567 (2013).</li><li>Thongboonkerd, V., LaBaer, J., Domont, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+of+proteomics+applied+to+human+diseases.">Recent advances of proteomics applied to human diseases.</a> J Proteome Res. 13 (11), 4493-4496 (2014).</li><li>Churchman, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+Retinoids+in+IKZF1-Mutated+BCR-ABL1+Acute+Lymphoblastic+Leukemia.">Efficacy of Retinoids in IKZF1-Mutated BCR-ABL1 Acute Lymphoblastic Leukemia.</a> Cancer Cell. 28 (3), 343-356 (2015).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+mouse-human+phenome-wide+association+to+test+gene+function+and+disease+risk.">Joint mouse-human phenome-wide association to test gene function and disease risk.</a> Nat Commun. 7, 10464 (2016).</li><li>Mertz, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+elution+interactome+analysis+of+the+Mind+bomb+1+ubiquitin+ligase+reveals+a+novel+role+in+dendritic+spine+outgrowth.">Sequential elution interactome analysis of the Mind bomb 1 ubiquitin ligase reveals a novel role in dendritic spine outgrowth.</a> Mol Cell Proteomics. 14 (7), 1898-1910 (2015).</li><li>Yang, F., Shen, Y., Camp, D. G., Smith, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-pH+reversed-phase+chromatography+with+fraction+concatenation+for+2D+proteomic+analysis.">High-pH reversed-phase chromatography with fraction concatenation for 2D proteomic analysis.</a> Expert Rev Proteomics. 9 (2), 129-134 (2012).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+off-line+high+pH+reversed-phase+fractionation+and+nano-liquid+chromatography-mass+spectrometry+method+for+global+proteomic+profiling+of+cell+lines.">An off-line high pH reversed-phase fractionation and nano-liquid chromatography-mass spectrometry method for global proteomic profiling of cell lines.</a> J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 974, 90-95 (2015).</li><li>Batth, T. S., Francavilla, C., Olsen, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Off-line+high-pH+reversed-phase+fractionation+for+in-depth+phosphoproteomics.">Off-line high-pH reversed-phase fractionation for in-depth phosphoproteomics.</a> J Proteome Res. 13 (12), 6176-6186 (2014).</li><li>Song, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversed-phase-reversed-phase+liquid+chromatography+approach+with+high+orthogonality+for+multidimensional+separation+of+phosphopeptides.">Reversed-phase-reversed-phase liquid chromatography approach with high orthogonality for multidimensional separation of phosphopeptides.</a> Anal Chem. 82 (1), 53-56 (2010).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+optimization+of+long+gradient+chromatography+mass+spectrometry+for+deep+analysis+of+brain+proteome.">Systematic optimization of long gradient chromatography mass spectrometry for deep analysis of brain proteome.</a> J Proteome Res. 14 (2), 829-838 (2015).</li><li>Hebert, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+one+hour+yeast+proteome.">The one hour yeast proteome.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (1), 339-347 (2014).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JUMP:+a+tag-based+database+search+tool+for+peptide+identification+with+high+sensitivity+and+accuracy.">JUMP: a tag-based database search tool for peptide identification with high sensitivity and accuracy.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (12), 3663-3673 (2014).</li><li>Xu, P., Duong, D. M., Peng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematical+optimization+of+reverse-phase+chromatography+for+shotgun+proteomics.">Systematical optimization of reverse-phase chromatography for shotgun proteomics.</a> J Proteome Res. 8 (8), 3944-3950 (2009).</li><li>Niu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extensive+Peptide+Fractionation+and+y1+Ion-Based+Interference+Detection+Method+for+Enabling+Accurate+Quantification+by+Isobaric+Labeling+and+Mass+Spectrometry.">Extensive Peptide Fractionation and y1 Ion-Based Interference Detection Method for Enabling Accurate Quantification by Isobaric Labeling and Mass Spectrometry.</a> Anal Chem. 89 (5), 2956-2963 (2017).</li><li>Ting, L., Rad, R., Gygi, S. P., Haas, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MS3+eliminates+ratio+distortion+in+isobaric+multiplexed+quantitative+proteomics.">MS3 eliminates ratio distortion in isobaric multiplexed quantitative proteomics.</a> Nat Methods. 8 (11), 937-940 (2011).</li><li>Savitski, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+fragmentation+and+optimized+isolation+width+settings+for+improvement+of+protein+identification+and+accuracy+of+isobaric+mass+tag+quantification+on+Orbitrap-type+mass+spectrometers.">Delayed fragmentation and optimized isolation width settings for improvement of protein identification and accuracy of isobaric mass tag quantification on Orbitrap-type mass spectrometers.</a> Anal Chem. 83 (23), 8959-8967 (2011).</li><li>Wenger, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gas-phase+purification+enables+accurate,+multiplexed+proteome+quantification+with+isobaric+tagging.">Gas-phase purification enables accurate, multiplexed proteome quantification with isobaric tagging.</a> Nat Methods. 8 (11), 933-935 (2011).</li><li>McAlister, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MultiNotch+MS3+enables+accurate,+sensitive,+and+multiplexed+detection+of+differential+expression+across+cancer+cell+line+proteomes.">MultiNotch MS3 enables accurate, sensitive, and multiplexed detection of differential expression across cancer cell line proteomes.</a> Anal Chem. 86 (14), 7150-7158 (2014).</li><li>Zhou, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-scale+proteome+quantification+by+DEEP+SEQ+mass+spectrometry.">Genome-scale proteome quantification by DEEP SEQ mass spectrometry.</a> Nat Commun. 4, 2171 (2013).</li><li>Savitski, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+fragmentation+and+optimized+isolation+width+settings+for+improvement+of+protein+identification+and+accuracy+of+isobaric+mass+tag+quantification+on+Orbitrap-type+mass+spectrometers.">Delayed fragmentation and optimized isolation width settings for improvement of protein identification and accuracy of isobaric mass tag quantification on Orbitrap-type mass spectrometers.</a> Anal. Chem. 83 (23), 8959-8967 (2011).</li><li>Ahrne, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+and+Improvement+of+Quantification+Accuracy+in+Isobaric+Mass+Tag-Based+Protein+Quantification+Experiments.">Evaluation and Improvement of Quantification Accuracy in Isobaric Mass Tag-Based Protein Quantification Experiments.</a> J Proteome Res. 15 (8), 2537-2547 (2016).</li><li>Xu, P., Duong, D. M., Peng, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematical+Optimization+of+Reverse-Phase+Chromatography+for+Shotgun+Proteomics.">Systematical Optimization of Reverse-Phase Chromatography for Shotgun Proteomics.</a> J Proteome Res. 8 (8), 3944-3950 (2009).</li><li>Tan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+Proteomics+and+Phosphoproteomics+Profiling+Reveals+Dynamic+Signaling+Networks+and+Bioenergetics+Pathways+Underlying+T+Cell+Activation.">Integrative Proteomics and Phosphoproteomics Profiling Reveals Dynamic Signaling Networks and Bioenergetics Pathways Underlying T Cell Activation.</a> Immunity. 46 (3), 488-503 (2017).</li><li>Wu, Z., Na, C. H., Tan, H., Peng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+ubiquitination+analysis+by+SILAC+in+mammalian+cells.">Global ubiquitination analysis by SILAC in mammalian cells.</a> Methods Mol Biol. 1188, 149-160 (2014).</li><li>Tan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refined+phosphopeptide+enrichment+by+phosphate+additive+and+the+analysis+of+human+brain+phosphoproteome.">Refined phosphopeptide enrichment by phosphate additive and the analysis of human brain phosphoproteome.</a> Proteomics. 15 (2-3), 500-507 (2015).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JUMPg:+an+Integrative+Proteogenomics+Pipeline+Identifying+Unannotated+Proteins+in+Human+Brain+and+Cancer+Cells.">JUMPg: an Integrative Proteogenomics Pipeline Identifying Unannotated Proteins in Human Brain and Cancer Cells.</a> J Proteome Res. 17 (7), 2309-2320 (2016).</li><li>Yuan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+clinical+utility+of+cancer+genomic+and+proteomic+data+across+tumor+types.">Assessing the clinical utility of cancer genomic and proteomic data across tumor types.</a> Nat Biotechnol. 32 (7), 644-652 (2014).</li><li>Nesvizhskii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteogenomics:+concepts,+applications+and+computational+strategies.">Proteogenomics: concepts, applications and computational strategies.</a> Nat Methods. 11 (11), 1114-1125 (2014).</li><li>Fagerberg, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+human+tissue-specific+expression+by+genome-wide+integration+of+transcriptomics+and+antibody-based+proteomics.">Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (2), 397-406 (2014).</li></ol>

يمكننا وصف بروتوكول الفائق كوانتيتيشن البروتينات مع استراتيجية التوسيم isobaric 10-من نوع plex، التي نفذت بنجاح في عدة منشورات12،،من1314،32 . في هذا البروتوكول، يمكننا تحليل عينات البروتين البيولوجي مختلفة تصل إلى 10 في التجربة 1...

التقدم في تكنولوجيا الجيل التالي تسلسل أدت إلى المشهد جديد لدراسة النظم البيولوجية والأمراض التي تصيب البشر. وقد أتاح هذا عدد كبير من القياسات للجينوم والترنسكربيتوم والبروتين، ميتابولومي، ونظم أخرى الجزيئية لتصبح ملموسة. الطيف الكتلي (MS) أحد الأساليب الأكثر حساسية في الكيمياء التحليلية، وتطبيقه في البروتيوميات وقد توسعت بسرعة بعد تسلسل الجينوم البشري. في ميدان البروتيوميات، السنوات القليلة الماضية قد أسفرت عن أوجه التقدم التقني الرئيسية في التحليلات الكمية على أساس مرض التصلب العصبي المتعدد، بما في ذلك العلامات إيسوباريك ومضاعفة القدرة جنبا إلى جنب مع واسعة النطاق اللوني السائل، بالإضافة إلى الأجهزة السلف، مما يسمح لقياسات أكثر دقة، وأسرع مع أقل مواد العينة المطلوبة. البروتيوميات الكمية أصبحت نهجاً التيار الرئيسي للتنميط عشرات الآلاف من البروتينات والتعديلات بوستترانسلاشونال في عينات بيولوجية معقدة للغاية1،2،،من34 , 5 , 6.
متعدد أساليب وصفها isobaric مثل العلامة إيسوباريك كوانتيتاتيون النسبية والمطلقة (أي، إيتراق) والعلامة الجماعية جنبا إلى جنب (TMT) مرض التصلب العصبي المتعدد إلى حد كبير تحسنت إنتاجية عينة وازداد عدد العينات التي يمكن تحليلها في واحد تجربة1،6،،من78. جنبا إلى جنب مع الأساليب الأخرى المستندة إلى MS كوانتيتيشن، مثل كوانتيتيشن خالية من التسمية والنظائر المستقرة وسم مع الأحماض الأمينية في الخلية والثقافة (أيسيلك)، إمكانيات هذه التقنيات في البروتيوميات هو ميدان كبير9 ،،من1011. على سبيل المثال، يسمح الأسلوب الحديد 10 البروتين عينات تحليلها معا في التجربة 1 باستخدام الكواشف 10-من نوع plex. هذه العلامات الحديد هيكلياً متطابقة الجماهيري العام نفسه، ولكن النظائر الثقيلة توزع الأثران على ذرات الكربون أو النيتروجين، أسفر عن أيون مراسل فريدة من نوعها خلال تجزئة MS/MS لكل علامة، وبالتالي تمكين كوانتيتاتيون النسبية بين العينات العشر. تطبيق هذه الاستراتيجية الحديد بشكل روتيني لدراسة الممرات البيولوجية وتطور المرض والعمليات الخلوية12،،من1314.
تحسينات تقنية كبيرة عززت النظم – MS/MS اللوني السائل (ش)، سواء من حيث فصل LC والمعلمات مرض التصلب العصبي المتعدد، إلى أقصى حد ممكن تحديد البروتين دون التضحية بدقة كوانتيتيشن. فصل البعد الأول من الببتيدات بأسلوب فصل مع تعامد عالية للبعد الثاني ضروري في هذا النوع من الأسلوب البروتيوميات بندقية لتحقيق أقصى قدر من النتائج20. درجة الحموضة عالية عكس المرحلة اللوني السائل (ربلك) يوفر أداء أفضل مما يفعل تبادل الأيونات الموجبة القوى التقليدية اللوني20. عندما يتم الجمع بين ربلك درجة الحموضة العالية ذات بعد ثاني من ربلك درجة الحموضة المنخفضة، التحليل الديناميكي وتغطية البروتين يتم تحسين، أسفر عن القدرة على تحديد الجزء الأكبر البروتينات المعرب عنها عند إجراء تحليلات البروتين كل15 ،16،،من1718. التطورات التقنية الأخرى تشمل C18 جزيئات صغيرة (1.9 ميكرومتر) وتمديد فترة طويلة العمود (~ 1 م)19. وعلاوة على ذلك، تتضمن التحسينات الملحوظة الأخرى الإصدارات الجديدة من المطيافات الشامل مع معدلات المسح السريع وتحسين حساسية والقرار20وأنابيب المعلوماتية المتطورة لمرض التصلب العصبي المتعدد البيانات التعدين21.
هنا، يمكننا وصف بروتوكول مفصلة تتضمن المنهجيات الأخيرة مع بعض التعديلات لتحسين حساسية والإنتاجية، مع التركيز على آليات لمراقبة الجودة في جميع أنحاء هذه التجربة. ويتضمن البروتوكول استخراج البروتين والهضم والحديد 10-من نوع plex وسم والأس الهيدروجيني القاعدي وتجزئة ربلك حامضي، الكشف عن مرض التصلب العصبي المتعدد عالية الاستبانة وتجهيز البيانات MS (الشكل 1). وعلاوة على ذلك، علينا أن ننفذ عدة خطوات مراقبة الجودة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتقييم التباين التجريبية. هذا البروتوكول مفصلاً يهدف إلى مساعدة الباحثين جديدة إلى الميدان بشكل روتيني تحديد ودقة كوانتيتاتي آلاف بروتينات من أو الأنسجة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1220 LC system</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G4288B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50% Hydroxylamine</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>90115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Burdick &#38; Jackson</td>
			<td>AH015-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bullet Blender</td>
			<td>Next Advance</td>
			<td>BB24-AU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butterfly Portfolio Heater</td>
			<td>Phoenix S&#38;T</td>
			<td>PST-BPH-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C18 tips</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>74-4607</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol (DTT)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D5545</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>41648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>94318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fraction Collector</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>FC203B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Beads</td>
			<td>Next Advance</td>
			<td>GB05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodoacetamide (IAA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>I6125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lys-C</td>
			<td>Wako</td>
			<td>125-05061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Burdick &#38; Jackson</td>
			<td>AH230-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce BCA Protein Assay kit</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>23225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass Spectrometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Q Exactive HF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanoflow UPLC</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Ultimate 3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ReproSil-Pur C18 resin, 1.9um</td>
			<td>Dr. Maisch GmbH</td>
			<td>r119.aq.0003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Self Pck Columns</td>
			<td>New Objective</td>
			<td>PF360-75-15-N-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium deoxycholate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>30970</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speedva</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SPD11V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMT 10plex Isobaric label reagent</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>90110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>Applied Biosystems</td>
			<td>400003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V511C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>U5378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xbridge Column C18 column</td>
			<td>Waters</td>
			<td>186003943</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ziptips C18</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>ZTC18S096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SepPak 1cc 50mg</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT054960</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

deep proteome profiling by isobaric labeling, extensive liquid chromatography, mass spectrometry, and software-assisted quantification

قد بذلت العديد من أوجه التقدم الاستثنائي في الطيف الكتلي (مللي ثانية)-على أساس البروتيوميات، مع التقدم التقني خاصة في اللوني السائل (ش) بالإضافة إلى الترادف الطيف الكتلي (LC-MS/MS) والقدرات المتنوعة وضع العلامات إيسوباريك. وهنا، نقدم بروتوكول تنميط البروتيوميات عميق الذي يجمع بين 10-من نوع plex جنبا إلى جنب الشامل العلامة (TMT) وسم مع منصة LC/LC-MS/MS واسعة النطاق، وتصحيح مللي ثانية بعد انتهاء التدخل الحسابية دقة قوانتيتاتي بروتيوميس كله. هذا البروتوكول يشمل الخطوات الرئيسية التالية: استخراج البروتين والهضم ووسم الحديد، ثنائي الأبعاد (2D) LC، الكتلي عالية الاستبانة، وتجهيز البيانات الحسابية. يتم تضمين لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتقييم التباين التجريبية خطوات مراقبة الجودة. يمكن أن يكون كوانتيتاتيد 10,000 أكثر من البروتينات في عينات الثدييات ثقة مع هذا البروتوكول. يمكن أيضا تطبيق هذا البروتوكول على كوانتيتاتيون التعديلات بعد متعدية مع تغييرات طفيفة. يوفر هذا الأسلوب متعدد وقوية هي أداة قوية لتحليل البروتين في مجموعة متنوعة من النماذج المعقدة، بما في ذلك زراعة الخلايا والأنسجة الحيوانية، والعينات السريرية البشرية.

كنا خليط تم وصفه مسبقاً عبر الأنواع ببتيد بصورة منهجية تحليل تأثير ضغط نسبة 3 خطوات البروتوكول الرئيسية، بما في ذلك تجزئة بريمس وإعدادات مرض التصلب العصبي المتعدد، وتصحيح بوستمس23. تم تجزئة بريمس تقييم والأمثل باستخدام مزيج من الأس الهيدروجيني القاعدي ربلك ?...

Watch this Scientific Journal Video about Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification at JoVE.com

Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification

نقدم بروتوكولا لدقة قوانتيتاتي البروتينات مع وسمها isobaric، وتجزئة واسعة النطاق، والأدوات المعلوماتية الحيوية وخطوات مراقبة الجودة في تركيبة مع اللوني السائل موصول إلى مطياف كتلة ذات الدقة عالية.

التنميط البروتين العميق بوسم إيسوباريك وواسعة النطاق اللوني السائل والطيف الكتلي وساعدت برامج القياس الكمي

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Sheathless Capillary Electrophoresis&#8211;Mass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Sheathless Capillary ElectrophoresisÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Sheathless شعري الكهربائي-الطيف الكتلي لالاستقلابية من التنميط العينات البيولوجية

In metabolomics, a wide range of analytical techniques is used for the global profiling of (endogenous) metabolites in complex samples. In this paper, a ...

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

وقت حل التأين electrospray الهيدروجين، الديوتيريوم تبادل الطيف الكتلي لدراسة بنية البروتين وديناميكية

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

Resolving Affinity Purified Protein Complexes by Blue Native PAGE and Protein Correlation Profiling

حل تقارب تنقية البروتين المجمعات التي كتبها Blue الأصلية PAGE والبروتين الارتباط التنميط

Most proteins act in association with others; hence, it is crucial to characterize these functional units in order to fully understand biological ...

A Tandem Liquid Chromatography&#8211;Mass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

A Tandem Liquid ChromatographyÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

النهج القائم على الطيف، جنبا إلى جنب السائل اللوني الكتلة لتحليل المستقلب من<em&gt; المكورات العنقودية الذهبية</em

In an effort to thwart bacterial pathogens, hosts often limit the availability of nutrients at the site of infection. This limitation can alter the ...

Detection of Protein Ubiquitination Sites by Peptide Enrichment and Mass Spectrometry

الكشف عن مواقع اكتشاف البروتين من قبل إثراء الببتيد وقياس الطيف الكتلي

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ...

Proteome-wide Quantification of Labeling Homogeneity at the Single Molecule Level

تحديد كمية البروتين على نطاق المنظومة وسم التجانس على مستوى جزيء واحد

Cell proteomes are often characterized using electrophoresis assays, where all species of proteins in the cells are non-specifically labeled with a ...

Nitropeptide Profiling and Identification Illustrated by Angiotensin II

توصيف وتعريف الببتيد الموضحة من قبل أنجيوتنسين الثاني

Protein nitration is one of the most important post-translational modifications (PTM) on tyrosine residues and it can be induced by chemical actions of ...

Absolute Quantification of Cell-Free Protein Synthesis Metabolism by Reversed-Phase Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

التحديد الكمي المطلق لاستقلاب تخليق البروتين الخالي من الخلايا بواسطة الفصل اللوني السائل للمرحلة المعكوسة

Cell-free protein synthesis (CFPS) is an emerging technology in systems and synthetic biology for the in vitro production of proteins. However, if CFPS is ...

Label-Free Immunoprecipitation Mass Spectrometry Workflow for Large-scale Nuclear Interactome Profiling

التسمية خاليه ايمونوبريسيبيتيشن الطيف الطيفي سير العمل لتحديد المواقع النووية علي نطاق واسع التنميط

Immunoaffinity purification mass spectrometry (IP-MS) has emerged as a robust quantitative method of identifying protein-protein interactions. This ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

التحليل الكمي للدهون الخلوية من Saccharomyces Cerevisiae باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة إلى جانب قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...