1. iTRAQ实验原理 iTRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantitation,同位素标记相对与绝对定量技术)技术是由ABI公司开发的一种体外标记技术,采用4种或8种同位素的标签,可与氨基(包括氨基酸N端及赖氨酸侧链氨基)反应实现连接,再通过质谱分析可同时对最多8种不同样品中蛋白质进行定性和定量分析[Ross PL, Huang YN, Marchese JN, et al. Multiplexed protein quantitation in Saccharomyces cerevisiae using amine-reactive isobaric tagging reagents. Mol Cell Proteomics, 2004, 3(12): 1154-69. Pierce A, Unwin RD, Evans CA,et al. Eight-channel iTRAQ enables comparison of the activity of six leukemogenic tyrosine kinases. Mol Cell Proteomics, 2008, 7(5): 853-63]。 iTRAQ试剂由三部分组成:报告基团、平衡基团和氨基反应基团。在一级质谱中,不同来源的相同肽段被连接上总质量相同的完整iTRAQ标签试剂,具有相同质荷比,表现为一个峰。在二级质谱中,iTRAQ标签试剂在不同基团连接处发生断裂,试剂中报告基团表现信号(平衡基团发生中性丢失),根据不同报告基团(四标为114,115,116和117Da,八标为113、114、115、116、117、118、119和121 Da)信号峰强弱进行肽段定量,并根据肽段二级质谱信息实现肽段定性,并最终回溯到蛋白水平。iTRAQ技术的优势:通量高:可一次实现最多8次样品的分离分析。重复性好且定量准确:所有样品的分离鉴定条件完全一致,保证了实重复性,同时增强定量的准确性。分辨率高:可与最高分辨率的LC-MSMS技术结合,实现对低丰度蛋白的定量定性。数据丰富:可以获得检测到的所有蛋白的定性和定量信息。自动化程度高:以高分辨率液质联用为基础,自动化操作,分析速度快。2. iTRAQ操作流程图3. iTRAQ实验步骤1)样品制备a. 植物组织样本1. 将冷冻的样品取出,加入液氮,充分研磨。2. 按照1:10的比例加入预冷的含10%TCA的丙酮,-20°C沉淀1小时。3. 4°C,15000g离心15min,取沉淀,加入预冷丙酮,-20°C沉淀1小时。4. 重复以上步骤一次。5. 4°C,15000g离心15min,取沉淀,敞口放置5min左右至样品干燥(植物等蛋白浓度比较低的样品可以采用真空干燥器抽真空干燥5分钟左右使样品成干粉状)。6. 将干燥后的沉淀加入酚抽提液混合至沉淀分散均匀。7. 加入等体积的酚-Tris-HCL(7.5)饱和溶液,4°C混合30分钟。8. 4°C,5000g离心30分钟,收集酚上层。9. 加入5倍体积的预冷0.1M醋酸铵-甲醇溶液,-20°C沉淀1小时。10. 4°C,10000g离心10分钟,收集沉淀。11. 加入5倍体积的预冷甲醇,轻微混合。12. 4°C,10000g离心10分钟,收集沉淀。13. 以丙酮代替甲醇重复步骤11,12两遍,充分去除甲醇。14. 4°C,10000g离心10分钟,收集沉淀。15. 将干燥后的粉末溶解液于样品裂解液中,30°C恒温水浴充分溶解蛋白。16. 将溶液在室温下15000g离心15min,取上清,并再次离心取上清,充分去除不容性杂质。上清即为组织的总蛋白溶液,进行蛋白浓度测定并分装后储存于-80°C备用或直接用于iTRAQ分析。b.动物组织样本1. 将冷冻的样品取出,直接加入适量裂解液,加入蛋白酶抑制剂(PMSF或Cocktail)使其终浓度为1mM,用移液器吹打至分散状态。2. 冰上超声破碎,功率80W,超声0.8s,关闭0.8s,共3min。3. 加入5倍体积的预冷丙酮震荡混合,-20°C沉淀2小时或过夜。4. 4°C,12000g离心10分钟,收集沉淀。5. 加入适量体积的预冷丙酮震荡混合,4°C,12000g离心15分钟,收集沉淀,重复该步骤一次。6. 常温下干燥后,溶解于样品裂解液中,充分溶解蛋白。7. 将溶液在室温下12000g离心15min,取上清,并再次离心取上清,充分去除不容性杂质。 上清液即为组织的总蛋白溶液,分装后储存于-80°C备用或直接用于iTRAQ分析。2)蛋白定量1. 按50体积BCA试剂A加1体积 BCA试剂 B(50:1)配制适量 BCA工作液,充分混匀。2. 将0.5mg/mL蛋白标准溶液按0, 1, 2, 4, 8, 12, 16, 20μL加到96孔板的标准品孔中,加标准品稀释液补足到20μL。3. 加适量体积样品到96孔板的样品孔中,加标准品稀释补充到20μL。4. 各孔加入200μLBCA工作液,37°C放置20-30分钟。5. 使用紫外分光光度计或酶标仪测定A562吸光度,540-595nm之间的波长也可接受,根据标准曲线计算出样品的蛋白浓度。3)蛋白还原烷基化及酶解参考FASP[Jacek R Wisniewski, Alexandre Zougman, Nagarjuna Nagaraj and Matthias MannUniversal. Nature Methods, 2009, 6: 359 - 362]方法酶解蛋白。1. 蛋白定量后每个样品各取100μg,采用5倍体积预冷丙酮进行沉淀,-20°C放置1小时,充分沉淀蛋白。2. 4°C,12,000rpm离心10分钟,取沉淀真空冷冻干燥。3. 采用50μl iTRAQ 试剂盒中的Dissolution Buffer充分溶解蛋白沉淀,加入4 μl Reducing Reagent,60°C反应1小时。4. 加入 2μl Cysteine-Blocking Reagent,室温反应10分钟,将还原烷基化后的蛋白溶液加入10K的超滤管中,12,000 rpm离心20分钟,弃掉收集管底部溶液。5. 加入100μl Dissolution Buffer,12,000 rpm离心20分钟,弃掉收集管底部溶液,重复3次。6.更换新收集管,在超滤管中加入50μl浓度为50ng/μl的测序级胰蛋白酶溶液,37°C反应12小时。7. 12000rpm离心20分钟,收集酶解后肽段,在超滤管中再加入50μl Dissolution Buffer,12000rpm离心20分钟,收集管底溶液并与前次溶液合并。4)蛋白标记1. 将iTRAQ试剂平衡到室温,离心至管底。2. 用150μl 异丙醇溶解iTRAQ试剂。3. 取50μl样品(100μg酶解产物)转移到新的离心管中,加入iTRAQ试剂后室温反应2小时。4. 加入100μl水终止反应。5. 混合所有标记样品,涡旋振荡,离心至管底;6. 真空冷冻干燥样品,留作iTRAQ分离鉴定。5)2D-LC-MS/MS分析1. 冷冻干燥后的样品用110μL 流动相A 溶液溶解。2. 肽段分离在Agilent 1200 HPLC上进行,检测波长:紫外210nm和280nm;流速:0.3ml/min,非线性二元梯度:
时间(min) | 0 | 3 | 3.01 | 40 | 50 | 50.01 | 60 | 60.01 | 65 |
B% | 2 | 2 | 6 | 25 | 38 | 90 | 90 | 2 | 2 |
>>> 更多资讯详情请访问蚂蚁淘商城