iTRAQ標簽技術如何用于肽組學分析？檢測技術服務詳情介紹

在肽組學分析中，質譜技術通常用于識別樣本中天然存在的內源性肽段。然而，僅靠“是否存在”遠遠不足以揭示疾病機制或發現生物標志物。定量分析，尤其是多樣本之間的差異表達比較，是理解病理變化、尋找潛在靶點的關鍵。iTRAQ標簽技術（Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantification），不僅廣泛應用于蛋白組學，在特定肽組學研究中也正發揮重要作用。

一、什么是iTRAQ標簽技術？原理與優勢簡析

iTRAQ是一種基于等重同位素標記的多通道相對定量技術，通過將不同樣本的肽段打上“質量相同但碎裂后可區分”的標簽，使得多個樣本可在同一次質譜分析中并行比對、定量分析。

1、iTRAQ技術核心特點：

（1）多重標簽：支持4-plex、8-plex，zuì多可實現8組樣本并行分析

（2）等質量標記：標簽本身不影響色譜分離或MS1質量數峰

（3）MS/MS級定量：在二級質譜中釋放出各標簽tèyǒu的報告離子，用于相對定量

百泰派克生物科技常用的iTRAQ 8-plex平臺，適用于比較多個樣本組（如疾病亞型、干預前后、生理狀態差異）下的肽段表達譜，為高通量篩選提供高效工具。

二、實驗流程詳解：iTRAQ標簽技術在肽組學分析中的標準操作路徑

1、樣本收集與總蛋白/肽段提取

根據研究目標和樣本類型（組織、血清、尿液、腦脊液等），選擇不同的肽段提取策略：

（1）樣本來源

• 細胞/組織：使用冷PBS清洗，避免蛋白降解

• 體液樣本：加入蛋白酶抑制劑，盡快離心除去細胞碎片

（2）肽段提取方法

• 內源肽組學研究：采用分子量截留（<10 kDa）、固相萃取或C18磁珠富集

• 可控酶解策略（如酶解短肽組）：適用于結合蛋白表達調控與功能片段研究

所有操作均在低溫/保護環境下進行，以zuì大限度保持肽段結構與修飾狀態。

2、iTRAQ標簽標記

（1）標簽原理

每種iTRAQ標簽包含三個部分：

• 報告基團（Reporter group）：在MS/MS中釋放出可識別的離子（如114、115、116等）

• 平衡基團（Balance group）：調節標簽質量，總質量相同

• 反應基團（Reactive group）：與肽段N-末端和賴氨酸側鏈共價結合

（2）標記流程

• 定量上樣：每個樣本嚴格定量至相同肽段總量（建議100 µg以上）

• 干燥重懸：用iTRAQ專用緩沖液重懸，避免使用含氨緩沖液（如Tris）

• 標簽反應：加入各自的iTRAQ試劑，在37℃反應1-2小時

• 反應終止：加入去反應液抑制殘余iTRAQ活性

• 樣本混合：所有標簽組分按照1:1比例混合，混合后統一進入后續處理

若富集前進行標記操作，則需確保肽段N末端未被封閉或修飾，保證標簽結合效率。

3、清洗、分級與樣品處理

為了降低樣本復雜度、提高質譜靈敏度，通常在質譜分析前進行如下步驟：

（1）清洗步驟

• C18 SPE固相萃取柱：去除鹽離子、標簽副產物等干擾物

• 磁珠富集（可選）：進一步集中目標分子量段的肽段

（2）分級策略（推薦）

• 使用高pH反相液相色譜（High-pH RPLC）對混合樣本進行預分離

• 將混合樣本拆分為多個組分（如8~12組），降低復雜度，提高肽段識別數量

4、LC-MS/MS質譜分析

（1）分析平臺

• 納升級液相色譜系統（nanoLC）+ 高分辨質譜平臺（如Orbitrap Exploris 480）

• MS/MS模式采用 HCD碎裂，可準確釋放iTRAQ報告離子

（2）采集策略

• 常用DDA模式進行肽段鑒定與定量

• 可擴展至DIA、PRM模式以增強重復性與靶向驗證能力

5、數據解析與定量分析

百泰派克使用zhuānyè軟件與自建數據庫，進行以下關鍵分析步驟：

（1）肽段鑒定

使用如Proteome Discoverer、MaxQuant、PEAKS等軟件比對MS/MS譜圖

支持UniProt、RefSeq、Ensembl等數據庫對接

（2）標簽離子強度提取

提取每個肽段的iTRAQ報告離子峰強，計算相對豐度比值

扣除背景噪聲與標簽泄漏（cross-talk）影響

（3）統計分析

差異肽段篩選（Fold Change、p值、FDR）

熱圖、PCA、聚類、火山圖可視化表達譜

（4）功能富集與通路注釋

將差異肽段回溯至來源蛋白，結合GO、KEGG、Reactome通路分析

可支持后續驗證標志物預測、機制解析等需求

三、iTRAQ標簽技術能否用于肽組學分析？——答案是“有條件地可以”

iTRAQ主要用于蛋白組學中的酶解肽段分析，但在特定肽組學研究中，iTRAQ也可用于對內源性肽段進行定量。其適用范圍主要包括以下幾類研究：

1、小分子內源肽段差異表達分析

如神經肽、激素肽、免疫相關調節肽等，這些天然存在的短肽可被直接標記，比較不同處理組下的表達變化。

2、富集肽段組分的定量研究

通過分子量截留、磁珠富集等方法預處理后獲取的肽段混合物，更適合iTRAQ標簽標記和定量，尤其在液體活檢中常見。

3、藥物干預、疾病模型中肽段響應分析

例如研究藥物誘導下肽段水平變化，評估肽段是否可能為藥物作用靶點或下游應答產物。

四、iTRAQ標簽技術在肽組學分析中的優勢與局限

1、優勢

（1）定量jīngquè：不同樣本數據直接來自同一次質譜掃描，避免批次誤差

（2）通量高：一次實驗支持多組樣本，節省成本與時間

（3）可聯合蛋白組數據：方便與傳統iTRAQ蛋白組數據進行整合分析，構建“蛋白-肽段”調控圖譜

（4）適用于液體樣本：如血清、尿液、腦脊液中的內源肽段分析，適配性強

2、局限

（1）對極短肽段適用性較差：肽段過短或缺乏標記位點（如N末端氨基或賴氨酸）會影響標簽接入

（2）標記效率要求高：若標記不wánquán會干擾定量準確性

（3）不適用于全HLA肽組學：因HLA肽段需保持原始結構，iTRAQ標記有可能改變其構象或影響親和驗證

在需要多組樣本平行定量、研究內源肽段表達差異的場景中，iTRAQ標簽技術依然具備重要價值。通過合理設計實驗流程和優化前處理策略，iTRAQ可以成為肽組學分析中有力的“定量引擎”。百泰派克生物科技將持續完善質譜平臺與標簽策略，為科研人員提供可靠、高效、jīngzhǔn的肽組學定量解決方案，助力更深入的生物標志物發現與機制探索。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上*的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術*，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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