LC-MS/MS 定量蛋白组学、样本前处理与数据质控全流程

从细胞、组织、体液或纯化样本完成蛋白提取、还原烷基化、酶切、肽段净化、定量策略选择、LC-MS/MS 采集和数据质量评估。

实验目的

从细胞、组织、体液或纯化样本完成蛋白提取、还原烷基化、酶切、肽段净化、定量策略选择、LC-MS/MS 采集和数据质量评估。

适用范围与实验要求

  • 样本:培养细胞与组织
  • 样本:血清、血浆和其他体液
  • 样本:微生物与植物样本
  • 样本:免疫富集物或纯化蛋白
  • 物种:人、小鼠、大鼠、微生物、植物及其他具有蛋白数据库的物种
  • 难度与耗时:高级,约 5–14 天;深度分析另计
  • 安全:样本按来源执行生物安全要求;有机溶剂、酸和烷基化试剂在合适条件下操作;质谱样本避免角蛋白、聚合物和交叉样本污染。

实验原理

复杂蛋白样本经标准化提取和酶切转化为肽段,通过液相色谱分离并进入串联质谱检测;采用标签、无标记或数据非依赖采集策略,对肽段和蛋白进行鉴定、相对或绝对定量。

标准工作流程

  1. 确定研究设计、定量策略、批次和随机化方案
  2. 低温提取蛋白并去除不兼容杂质
  3. 定量并统一蛋白投入量
  4. 完成还原、烷基化和受控酶切
  5. 净化、脱盐并按需要标记、分级或富集肽段
  6. 按系统适配浓度进样并穿插空白与 QC
  7. 完成 LC-MS/MS 采集和原始文件完整性检查
  8. 执行数据库检索、错误发现率控制、定量归一化和统计解释

设备、试剂与耗材

  • 设备:冷冻离心与蛋白定量设备、恒温振荡和真空浓缩设备、纳升级液相色谱-串联质谱系统、肽段与数据质量分析工作站
  • 试剂:兼容质谱的蛋白裂解与抑制体系、还原、烷基化和蛋白酶切试剂、肽段脱盐、分级或富集材料、内标、保留时间标准和定量标记试剂
  • 耗材:低蛋白吸附管与滤芯枪头、超滤或净化耗材、脱盐柱、色谱柱和样品瓶、低背景手套及洁净操作耗材

必需对照与 QC

  • 流程空白
  • 标准蛋白或标准肽混合物
  • 批次 QC 混合样本
  • 内标或保留时间标准
  • 生物学重复与技术重复
  • 蛋白回收与酶切效率满足标准;空白污染低;内标和 QC 样本保留时间、质量误差及信号稳定;肽段和蛋白鉴定通过预设错误发现率;批次漂移和重复变异受控。

关键参数与结果解释

样本均一性、裂解体系、蛋白投入、酶切效率、污染物、色谱稳定性、质谱质量精度、动态排除或 DIA 窗口、批次顺序和缺失值处理影响结果可靠性。

蛋白丰度变化应结合肽段一致性、缺失机制、批次效应、多重检验和效应量解释。发现性结果宜通过靶向质谱、免疫学或功能实验验证。

常见问题与排错

鉴定数低时检查提取、酶切、脱盐和进样量;角蛋白污染高时加强洁净操作;色谱峰形差时排查柱效、溶剂和样本盐分;QC 漂移时维护系统并重新评估批次;缺失值高时优化采集策略和样本复杂度。

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科研用途说明:本流程仅用于科研实验设计和产品选型;具体参数、兼容性、规格、价格和交付以项目评估及正式报价为准。