□ 李 波 要志宏 胡 艦 張 琛 揚州大學(xué)

iTRAQ在蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用進展

□ 李 波 要志宏 胡 艦 張 琛 揚州大學(xué)

相對和絕對定量同位素標記技術(shù)以高通量、重復(fù)性好、能夠處理復(fù)雜樣本和同時進行定性、定量分析的優(yōu)點在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對iTRAQ技術(shù)近幾年的應(yīng)用進展進行綜述。

iTRAQ；蛋白質(zhì)組學(xué)；應(yīng)用

相對和絕對定量同位素標記(iTRAQ)是一種可以尋找差異表達蛋白和分析蛋白功能的技術(shù)。采用同位素（4種或8種）編碼標簽，特異性標記多肽的氨基基團，使用串聯(lián)質(zhì)譜分析。這種方法可以同時比較4種或8種不同樣品中蛋白質(zhì)的相對或絕對含量。在蛋白質(zhì)組學(xué)的定量研究中，iTRAQ技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 iTRAQ技術(shù)在微生物中的應(yīng)用

在蛋白質(zhì)組學(xué)中，微生物是較為理想的工具。大腸菌群是較早利用iTRAQ技術(shù)的生物之一。Li等利用iTRAQ技術(shù)鑒別病毒的兩種蛋白，分別為包膜蛋白和核衣殼蛋白，表明該技術(shù)能高通量地鑒別病毒蛋白質(zhì)的分布；Amalia用尖孢鐮刀菌的小分生孢子感染蠟螟幼蟲，采用iTRAQ技術(shù)，研究不同溫度時控制組和幼蟲免疫組的差異表達蛋白，研究表明免疫相關(guān)差異表達蛋白參與多項進程，如轉(zhuǎn)運、免疫應(yīng)答、氧化還原、分解代謝。

2 iTRAQ技術(shù)在動植物中的應(yīng)用

孫雨航[1]等用iTRAQ-HPLC-MS技術(shù)，成功篩選出脂肪肝病奶牛尿液中差異表達蛋白，并成功鑒定出與奶牛脂肪病密切相關(guān)的4種關(guān)鍵性調(diào)節(jié)因子。該實驗表明奶牛脂肪肝病早期檢測和診斷的方法有了新突破。王朋賢[2]首次應(yīng)用iTRAQ標記聯(lián)合LC-MS/MS技術(shù)，對奶牛低血鈣癥血漿蛋白組學(xué)輪廓分析，探討差異表達蛋白與奶牛低血鈣癥之間的關(guān)系，給今后更加深入探索奶牛低血鈣癥發(fā)病機制及防治提供了新的研究思路。

張玉梅[3]利用iTRAQ，研究了大豆疫霉侵染大豆的部分抗性機理，總共鑒定到280個與其相關(guān)的差異表達蛋白。司靜靜[4]采用iTRAQ與二維液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，分離和鑒定澤漆乳汁中的蛋白質(zhì)組分，通過富集揭示差異蛋白的功能分類以及參與生化代謝及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。

3 iTRAQ技術(shù)在食品中的應(yīng)用

肌肉發(fā)育狀況直接影響畜禽生產(chǎn)，肌內(nèi)脂肪(IMF)含量是影響肉品質(zhì)的重要因素。Hamelin等利用iTRAQ同位素標記蛋白定量測定技術(shù)，鑒定豬骨骼肌中542個蛋白質(zhì)。該種測定技術(shù)保證鑒定錯誤率在5%以下，實驗成功表明在肉質(zhì)檢測應(yīng)用中，iTRAQ技術(shù)已經(jīng)很成熟。

近年來，許多乳及乳制品品質(zhì)的研究均利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，并將其中主要蛋白質(zhì)分離出來，如乳清蛋白和酪蛋白等。利用iTRAQ技術(shù)研究香蕉枯萎病菌也是目前研究熱點。穆雷篩選鑒定出與香蕉枯萎病菌相關(guān)差異蛋白，并找到對應(yīng)的基因，對研究香蕉枯萎病起到積極作用。

4 iTRAQ技術(shù)用于生物醫(yī)學(xué)材料

張鵬飛[5]首次發(fā)現(xiàn)肺腺癌患者的復(fù)發(fā)和預(yù)后與FL0T1的表達水平相關(guān)。他的研究為篩選肺腺癌診斷標志物和研究肺腺癌癌變分子機理奠定了基礎(chǔ)。Grant等利用iTRAQ技術(shù)，研究心臟左心室在衰老前后蛋白組的變化，發(fā)現(xiàn)了隨著人的衰老和心臟逐漸失去舒張功能的機制。Pendyala等利用iTRAQ發(fā)現(xiàn)了維生素E結(jié)合蛋白Afamin表達下調(diào)。Richard等采用iTRAQ試劑標記白血病癌基因轉(zhuǎn)染和未轉(zhuǎn)染的的干細胞系裂解液，用液相色譜檢測。之后根據(jù)報告離子的比值，可以得到蛋白表達量變化。繼而采用微陣列技術(shù)檢測轉(zhuǎn)染與對照干細胞系結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)結(jié)果具有一致性，此次實驗結(jié)果可能對癌基因作用機制研究有幫助。

5 結(jié)語

在定量蛋白組學(xué)研究中，iTRAQ技術(shù)有重要影響。雖然該技術(shù)仍存在缺陷，但是與多維液相色譜和串聯(lián)質(zhì)譜分析等技術(shù)結(jié)合，可以同時分離和鑒定成百上千種的蛋白質(zhì)，最大程度地得到蛋白質(zhì)組的“全組信息”，具有很廣闊的前景。努力改進該技術(shù)的可用性、規(guī)范其操作流程，iTRAQ技術(shù)將在未來的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中起到更加積極的作用。

[1]孫雨航,夏成,舒適,等.應(yīng)用iTRAQ-HPLC-MS技術(shù)篩選奶牛脂肪肝病尿液蛋白標志物[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報,2014,45(5):844-852.

[2]王朋賢.基于iTRAQ/LC-MS/MS技術(shù)的低血鈣癥奶牛血漿蛋白組學(xué)輪廓分析[D].大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2015.

[3]張玉梅.大豆抗大豆疫霉根腐病的比較蛋白組學(xué)分析[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

[4]司靜靜.基于定量技術(shù)的澤漆乳汁的蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D].西安:西北大學(xué),2013

[5]張鵬飛.運用2D-LC-MS/MS結(jié)合iTRAQ技術(shù)篩選人肺腺癌質(zhì)膜蛋白質(zhì)標志物[D].長沙:中南大學(xué),2012.

李波（1994—），男，山西晉中人，碩士研究生在讀。研究方向：食物成分與人體健康的研究。