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蛋白定量+磷酸化蛋白定量关联分析

       单一的磷酸化蛋白质组学只能研究蛋白磷酸化水平的科学问题,随着大量磷酸化蛋白质组与定量蛋白质组关联分析的高水平研究文章的发表(肺腺癌、糖尿病、肝癌靶点研究、子宫内膜癌、拟南芥),定量蛋白质组+磷酸化蛋白质组作为新晋“黄金搭档”助力更深入的调控和分子机制研究。蛋白组学和磷酸化蛋白组学双管齐下,可以多维度高深度解析生物反应机制,更精准定位主导调控作用。


产品优势

常规1


产品应用

  • 疾病早期诊断
  • 疾病进展监测
  • 指导分子靶向治疗
  • 药物作用评价
  • 分子分型研究
  • 动植物生长发育研究
  • 植物抗逆性研究


分析流程

常规2



1、蛋白质组和磷酸化蛋白质组学研究前列腺癌患者的诊断生物标志物

Synergistically Bifunctional Paramagnetic Separation Enables Efficient Isolation of Urine Extracellular Vesicles and Downstream Phosphoproteomic Analysis. ACS Appl Mater Interfaces. 2021.

背景:

尿液、血液等体液容易获取且无创,是临床上用于疾病诊断的主要样品类型。本文选取尿液样品,对前列腺癌筛查和早期诊断生物标志物进行了研究。

实验设计:

利用10例前列腺癌患者和10例健康人的尿液样本进行蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学

主要结果:

1)蛋白质组学分析鉴定到3,302个蛋白;

2)磷酸化蛋白质组学分析鉴定到3,233条磷酸化肽段和1,098个磷酸化蛋白;

3)与健康对照组比较,发现前列腺癌组中有121种磷酸化蛋白上调,103种磷酸化蛋白下调。GO分析发现上调的磷酸化蛋白参与的生物学过程包括信号转导、蛋白质磷酸化;分子功能则与蛋白激酶活性有关。KEGG通路分析发现这些磷酸化蛋白主要参与PI3K-Akt/AMPK信号通路、前列腺癌通路等。

常规3

图1 前列腺癌尿液EVs磷酸化蛋白质组学分析


2、SARS-CoV-2感染的磷酸化蛋白质组学分析

The Global Phosphorylation Landscape of SARS-CoV-2 Infection. Cell. 2020.

背景:

COVID-19大流行的病原体——SARS-CoV-2已经在全世界感染了数百万人,导致数十万人死亡,迫切需要开发抗病毒疗法。

实验设计:

利用非洲绿猴肾上皮Vero E6和表达ACE2的人肺上皮细胞系A549细胞,基于赛默飞Exploris 480质谱仪进行DIA蛋白质组学和DIA磷酸化蛋白质组学分析。

主要结果:

1)共鉴定到4,624个磷酸化修饰位点和3,036个蛋白质,发现相比于蛋白质的丰度变化,蛋白质的磷酸化修饰水平在不同时间点之间呈现更为显著的改变;

2)SARS-CoV-2感染促进了酪蛋白激酶II (CK2)和p38 MAP激酶的激活、多种细胞因子的产生和有丝分裂激酶的关闭,导致细胞周期阻滞;

3)发现p38、CK2、CDKs、AXL和PIKFYVE激酶的药理抑制具有抗病毒功效,为未来COVID-19治疗方法提供新的思路。

常规4

图2 17SARS-CoV-2感染的磷酸化蛋白质组学分析


主要关联分析结果展示

常规5


适用数据类型

要求用于关联分析的两组学的样本数据一一对应(即用于关联分析的两组学的样本来自于相同的生物学重复个体),蛋白质组数据可以为标记蛋白定量、label-free蛋白定量和4D-DIA蛋白定量中的任意一种,磷酸化蛋白质组学可以是蛋白磷酸化修饰iTRAQ/IBT/TMT标记定量、蛋白磷酸化修饰4D-DIA非标记定量。


推荐分组:

对照组、处理组;

对照组、不同时期处理组;

对照组、模型组、处理组;

以上基础上根据实际项目情况增加其他分组,如不同治疗方法/时期、疾病不同阶段等。


推荐生物学重复数:

对于以人或动物模型为样本的疾病领域研究,推荐每组生物学重复30例,至少3例;

对于动植物抗性、育种等领域研究,推荐每组生物学重复10例,至少3例;

以上生物学重复为推荐数目,具体请综合实际项目情况确定。

根据整体样品数目和研究对象分别选择对应的蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学对应技术,需要注意对于有关联分析需求的项目,蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学需要选择相同技术。如磷酸化蛋白质组学选择4D-DIA磷酸化蛋白定量技术,那么常规蛋白质组学也应选择4D-DIA蛋白定量技术。


Q1:蛋白质组+磷酸化蛋白质组组关联分析对用于采集数据的样本有限制吗?

A1:从分析的角度出发,对实验设计以及样本没有前置要求;一般来说,采集数据前就需要考虑到数据是否能解释生物现象,所以需要客户前期进行合理的实验设计,一般建议用于关联分析的两组学数据来源于相同的生物学重复的个体。


Q2:两批次或者多批次是否可以进行关联分析?

A2:只要保证批次设置的一致性,就可以进行分析。


Q3:分析过程中差异倍数的选择一般是?

A3:可设置任意数值,一般默认使用1.2/1.5/2。


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