儀器信息網訊 每年年底，《自然-方法》(Nature Methods)都會對過去一年中推動生物學發展的技術方法做出回顧與總結，由此評選出當年最受矚目、影響力最大的技術。2012年，定向蛋白質組學技術(targeted proteomics)榮膺《自然-方法》年度生命科學技術。
定向蛋白質組學是基於質譜技術快速檢測目標蛋白的技術，該技術具有靈敏度高、重複性好的特點。基於質譜的鳥槍蛋白質組學研究是將蛋白質酶解，片段化成肽片段進行質譜分析。
在典型的蛋白質分析中，蛋白混合物消化成肽段，並在質譜上進行分析，可以檢測到樣品中所有蛋白，這種分析工作量極大，而且需要大量資源。對於大多數研究人員來說，他們不需要獲得所有蛋白的數據，只是想對少數特定蛋白進行定性定量。
定向蛋白質組學方法的建立為廣大的研究人員帶來了福音，它提供了更高的靈敏度和分析速度，可以在質譜分析中準確鑑定並定量某種蛋白。
定向蛋白質組學分析技術並不是非常新的尖端技術，它其實可以追溯到上個世紀60年代出現的放射免疫分析技術。這種技術依賴於抗體試劑和Western blot實驗，但定向蛋白組學在最近幾年獲得了高速發展，在《Nature Methods》整理的2009年最值得關注的技術中，定向蛋白質組學就是其中之一。而在Ruedi Aebersold, Paola Picotti 和 Bernd Bodenmiller 發表的「Proteomics meets the scientific method」文章中，讓我們看到了易於操作的定向質譜實驗替代繁重的Western blot實驗的可能性。
在螢光顯微鏡，流式細胞儀，蛋白質晶片等現代技術中，抗體檢測法仍然是非常重要的，但依賴於抗體的蛋白質檢測存在著很多缺陷，最大的缺陷就是抗體的可用性和質量差別很大。而進行蛋白質組學研究的另外一種技術便是依賴於質譜，該方法可以特異分析感興趣的目標蛋白。
在最成熟的定向分析技術，即選擇反應監控技術(selected reaction monitoring，SRM)中，三重四極杆質譜儀(triple quadrupole)技術能夠檢測到特定肽段，幫助研究人員高靈敏度，可重複的定量監測這些蛋白。
質譜方法比起依賴於抗體檢測的優勢在於開發出一個新的定向分析方法要比生產一個新的抗體要快得多，並減少了檢測特異性的問題。雖然抗體在低豐度蛋白檢測的靈敏性方面具有一定優勢，但是質譜技術的一個明顯優勢就是能在一次實驗中準確地檢測多種蛋白。
以質譜為基礎的定向蛋白質組學研究已經開展了相當長的時間，在上世紀70年代，三重四極杆質譜儀就已經出現，並在上世紀80年代發表的文章中首次論證了它可以用來檢測肽段。在過去的幾年間，定向質譜技術的應用範圍迅速擴大，質譜為基礎的蛋白質組學一直被認為應用過於複雜，但定向質譜實驗易於操作，一旦建立了可靠的蛋白分析方法，數據分析就簡單的多。
儘管Nature Methods主要關注基礎生物學的研究方法，但也不能忽視定向質譜方法在臨床蛋白質組學研究中的重要性，未來，這種技術必然會在疾病候選生物標記物驗證等臨床研究方面有更廣泛的應用。
撰稿：裴熙詳
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