Nature:絕對蛋白定量分析方法的實際應用

2020-12-03 生物谷

專題:Nature報導

通過測量蛋白版本數量進行的絕對蛋白定量分析,有可能為生物學過程提供重要信息,但除了釀酒酵母的特例外,此前利用標準蛋白質組程序尚未證明這種可能性。

現在,以鉤端螺旋體病病原體「腎臟鉤端螺旋體」作為第一個目標,一種新的質譜方法被用來確定一個蛋白質組中相當大一部分的絕對蛋白質豐度,而該方法所依據的策略應可普遍應用於很多其他的生物學體系。該研究的結果反映了「腎臟鉤端螺旋體」是怎樣在總蛋白版本數量保持不變的情況下通過調整蛋白質組的動態平衡來適應環境變化的。(生物谷Bioon.com)

生物谷推薦原始出處:

Nature 460, 762-765 (6 August 2009) | doi:10.1038/nature08184

Proteome-wide cellular protein concentrations of the human pathogen Leptospira interrogans

Johan Malmstr?m1,5, Martin Beck1,5, Alexander Schmidt1,2, Vinzenz Lange1,2, Eric W. Deutsch3 & Ruedi Aebersold1,2,3,4

1 Institute of Molecular Systems Biology, ETH Zurich (Swiss Federal Institute of Technology), Wolfgang Pauli-Strasse 16, CH-8093 Zurich, Switzerland
2 Competence Center for Systems Physiology and Metabolic Diseases, CH-8093 Zurich, Switzerland
3 Institute for Systems Biology, 1441 North 34th Street, Seattle, Washington 98103-8904, USA
4 Faculty of Science, University of Zurich, CH-8057 Zurich, Switzerland
5 These authors contributed equally to this work.

Mass-spectrometry-based methods for relative proteome quantification have broadly affected life science research. However, important research directions, particularly those involving mathematical modelling and simulation of biological processes, also critically depend on absolutely quantitative data—that is, knowledge of the concentration of the expressed proteins as a function of cellular state. Until now, absolute protein concentration measurements of a considerable fraction of the proteome (73%) have only been derived from genetically altered Saccharomyces cerevisiae cells1, a technique that is not directly portable from yeast to other species. Here we present a mass-spectrometry-based strategy to determine the absolute quantity, that is, the average number of protein copies per cell in a cell population, for a large fraction of the proteome in genetically unperturbed cells. Applying the technology to the human pathogen Leptospira interrogans, a spirochete responsible for leptospirosis2, we generated an absolute protein abundance scale for 83% of the mass-spectrometry-detectable proteome, from cells at different states. Taking advantage of the unique cellular dimensions of L. interrogans, we used cryo-electron tomography morphological measurements to verify, at the single-cell level, the average absolute abundance values of selected proteins determined by mass spectrometry on a population of cells. Because the strategy is relatively fast and applicable to any cell type, we expect that it will become a cornerstone of quantitative biology and systems biology.

相關焦點

  • Nature Microbiology:火眼金睛,腸道菌群絕對定量分析擒「真兇」!
    結合擴增子測序和流式細胞儀,絕對定量菌群分析(QMP)可根據絕對豐度而不是相對比例來評估糞便菌群變異。絕對定量菌群分析(QMP)降低了下遊分析中的假陽性率和假陰性率,降低了微生物組關聯錯誤解釋的風險。將QMP應用於PSC/IBD/mHC數據集,我們確定11個菌屬與糞便鈣衛蛋白濃度顯著相關(圖3a),大便含水量與45個微生物分類單元相關。
  • Thermo Scientific Pierce BCA蛋白定量分析試劑盒和抗體剝離緩衝液
    Thermo Scientific Pierce一直注重客戶的使用體驗,並根據使用者的實際反饋意見不斷完善產品。此次為中國科研人員特別定製的兩種產品,是國內及全球實驗室最受歡迎、應用最廣的Pierce BCA 蛋白定量分析試劑盒和抗體剝離緩衝液。
  • Glyco-DIA:定量分析O-糖蛋白的新方法
    Glyco-DIA:定量分析O-糖蛋白的新方法 作者:小柯機器人 發布時間:2019/9/1 17:21:15 丹麥哥本哈根大學Sergey Y.
  • 高靈敏蛋白定量檢測
    對蛋白質進行深入系統的研究,不僅可以全景式地揭示生命活動的本質,而且發現的關鍵蛋白質對於揭示疾病的發生發展機理,並建立相應的診療方法具有重要意義。對蛋白質進行定性、定量研究,簡單來說就是要搞清楚「是什麼、有多少」的問題。隨著蛋白質組學研究的深入,人們已不僅僅滿足定性分析蛋白質組,而進一步要求更加準確地定量描述蛋白質組。
  • 蛋白提取與蛋白定量
    1.蛋白提取1)蛋白裂解液與裂解環境:對於普通蛋白的提取,如實驗時間無特殊,選用普通的蛋白裂解液、冰上裂解即可;對於極易受環境影響的蛋白(比如低氧相關蛋白,HIF-1等),研究報導將細胞從低氧培養箱中取出2-3min即可影響HIF-1表達,因此宜選用超強效蛋白裂解液
  • 蛋白定量有多難?掌握方法再說話!
    蛋白定量即蛋白質定量,蛋白質定量根據其目的分為蛋白質的
  • 生物樣品中蛋白定量的革命性方法:靶向蛋白質組技術
    目前研究樣本中蛋白質的含量都是間接方法:1.基於抗體的檢測方法,如Western blotting、ELISA。這些方法的可靠性、靈敏度非常依賴於抗體的質量。對那些沒有商業化的抗體的蛋白而言,無法用這些方法分析蛋白含量變化。2.通過基因表達的變化預測蛋白質含量變化,但是mRNA和蛋白含量之間相關性並並不強,導致結果經常出現偏差。
  • . | 多重定量免疫肽組學平臺揭示MHC I結合肽變化
    目前針對檢查點阻斷的治療方法可以強化這種相互作用,但是為了深入理解相關藥物的最佳治療組合,需要對不同擾動因素如何改變免疫肽組進行定量的分析,而且實現呈遞抗原的絕對定量對於藥物設計同樣關鍵。為了提高免疫肽庫分析中的定量準確性,作者提出了一個分析方法,能夠對多個樣品中的pMHC進行準確的相對和絕對定量,同時控制與樣品處理和富集相關的損失。該方法使用內標和多點內部校準曲線進行準確的定量分析。
  • 科學家開發出新型定量蛋白質組學分析方法
    科學家開發出新型定量蛋白質組學分析方法 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/26 11:45:11 美國威斯康星大學麥迪遜分校Joshua J. Coon、Jesse G.
  • Western Blot 蛋白樣品的定量方法選擇
    Western Blot 技術交流第一期內我們通過裂解細胞,組織等步驟已經把蛋白提取出來,但提出來後要怎麼知道提出的效果怎麼樣,怎麼才能在同等量上上樣。這就需要進行蛋白定量,目前用得最多的定量方法有兩種,一種是 BCA 法,一種是Bradford 法。
  • 羽絨(毛)與聚酯纖維填充物的定量化學分析方法
    羽絨(毛)與聚酯纖維填充物的定量化學分析方法 2010-11-11 00:00:00 來源:全球紡織網     羽絨以其輕、柔、軟、暖等優點被廣泛應用
  • 數字PCR | 基於EVAGREEN®方法的CRYSTAL數字PCR絕對定量檢測
    >TM Crystal全自動微滴晶片數字PCR儀系統,EvaGreen®可以通過使用簡單的引物來實現靶標絕對定量DNA絕對定量進行倍比稀釋,濃度範圍從1000-0.2copies/μL,使用NaicaTM Crystal全自動微滴晶片數字PCR儀系統進行絕對定量
  • Microbiome:環境樣品中絕對定量菌群豐度的新方法
    關鍵字:spike,微生物群落,絕對定量,菌群分析方法,qPCR,相對豐度 點評:菌群相對豐度削弱了不同樣品間的可比性,也難以揭示生物域水平的菌群結構變化。
  • 是什麼定量分析方法
    (-)三標準試法三標準試樣法是光譜定量分析最基本的方法,它準確度高,重現性好,適用於成品分析。它的缺點是,分析時間長,用感光板多,消耗標樣多,不適於快速分析。(二)控制試樣法該方法是在持久曲線法的基礎上(持久曲線法就是5個以上譜片的黑度差乘換算因素,求出平均值,再按三標準法繪製工作曲線,然後以這條曲線作為為固定曲線,求得分析試樣的未知含量量),以一個標樣來控制持久曲線的移動,並用該標樣來計算出分析試樣的含量。
  • 超微量分光光度計在核酸定量和分析中的應用
    超微量分光光度計在核酸定量和分析中的應用分光光度測定法是一項定量和分析生物成分的成熟技術。其中,核酸是生物實驗室最常檢測的生物成分之一。確定這些樣品的濃度和純度對許多下遊實驗至關重要。
  • 物有所值定量評價方法及流程分析
    物有所值為量化合作優勢提供了一種技術衡量手段,讓政府和社會資本互動結合的綜合優勢瞭然深刻;物有所值為各參與主體的行為路徑提供了一種可預測、可分析、可對比、可改進的分析框架,讓各方更好辨識PPP全生命周期各階段的發展環境,為制定最佳行動策略提供依據;物有所值為研究PPP模式下的交易成本提供了一種思考方式和約束模式,以先進的理念、科學的方法將傳統模式中隱藏的成本曝光於公眾,將契約精神與績效評價以更深邃的方式成為各方行動的指向標
  • 螢光定量PCR的原理及應用
    PCR擴增反應體系中加入螢光基團,通過對擴增反應中每一個循環產物螢光信號的實時檢測,最後通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。傳統的PCR進行檢測時,擴增反應後需要進行染色處理及電泳分離,並且只能作定性分析,不能準確定量,易造成汙染出現假陽性,使其應用受到限制。實時定量PCR技術不僅實現了對模板的定量,且具有靈敏度高、特異性和可靠性更好、自動化程度高和無汙染的特點,使得螢光定量PCR逐漸取代常規PCR。
  • 基於EvaGreen方法的Crystal數字PCR絕對定量檢測
    EvaGreen®是一種無致突變性、無細胞毒性的DNA結合染料,NaicaTM Crystal全自動微滴晶片數字PCR儀系統可兼容EvaGreen®染料進行的數字PCR實驗分析。 反應體系中游離的的EvaGreen®染料不發出螢光信號,但與雙鏈DNA(dsDNA)結合後會發出很強的螢光。
  • PVC材料及其製品的快速定性定量分析方法
    隨著高分子材料的迅速發展,塑料的應用越來越廣泛,在高分子材料成分剖析中,經常遇到未知塑料成分分析的問題。人們常用傅立葉紅外光譜(FTIR)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TG)等分析手段結合起來對塑料製品進行快速定性定量分析。
  • 技術 螢光定量PCR技術的原理及應用
    但是,由於傳統的 PCR 技術不能準確定量,並且在操作過程中容易受到汙染而出現假陽性,使其應用受到很大的限制。為克服上述不足 , 人們採取了許多方法 , 如雜交法 、競爭法 、酶聯法及尿苷酶降解法等 , 但均不很成功 , 近年來出現的螢光定量PCR(Flurogenic Quantitative Polymerase Chain Reaction , FQ-PCR)技術克服上述不足, 實現了 PCR從定性到定量的飛躍 , 它以其特異性強 、靈敏度高 、重複性好 、定量準確 、速度快 、全封閉反應等優點,目前已廣泛用於分子生物學和醫學等研究領域