干货分享 | 蛋白组学样本制备关键步骤：酶解（附 Protocol）

蛋白组学作为后基因组时代的重要分支，致力于全面解析生物体内所有蛋白质的种类、数量、结构、功能及相互作用。这一领域的研究不仅深化了我们对生命活动的理解，还为疾病诊断、药物研发及农业生物技术等提供了关键科学依据。

蛋白质组学是一种分析技术，用于检测特定细胞、组织、体液或生物体中蛋白质的表达、结构、功能和相互作用。蛋白质组中的所有变化都可以反映病理或生物过程，因此对蛋白质的组成和丰度进行分析可以用于研究疾病的发生机制与治疗方法^[1]。

基于液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 的蛋白质组学分析方法，因其具有高通量，可短时间内分析数千种肽和蛋白质，已经取代过去的凝胶法，成为分析蛋白质组的主流方法^[2]。

在此基础上，又分为自下而上 (Bottom-up) 和自上而下 (Top-down) 法。目前自下而上这种策略已经被广泛使用，因为肽比蛋白质更容易分离和鉴定^[3]。本文也将以自下而上 (Bottom-up) 法为大家详细展开~

图 1. Bottom-up 和 Top-down 的对比^[2]。

表 1. Bottom-up 和 Top-down 分析对象及适用范围对比。

基于 LC–MS/MS 的蛋白质组工作流程由三个主要步骤组成：样本制备、蛋白质/肽分离和数据分析^[4]。样本制备是影响蛋白质组研究效率的重要阶段，但是它容易出错，且重复性不高。

Bottom-up 蛋白质组学的典型样品制备过程通常包括蛋白质提取、还原/烷基化、酶消化、分级分离和脱盐，脱盐的样本富集后进入 LC-MS/MS 进行分析。

其中蛋白质提取与酶解是最为关键的两个步骤，影响到蛋白质定量的准确性以及后续的质谱分析，以下我们来详细讲解一下这两个步骤~

图 2. 自下而上蛋白质组学分析流程^[4]。

▐  1. 蛋白质提取

表 2. 不同样本蛋白质提取方法。

▐  2. 酶解

表 3. 常见蛋白酶的选择。

在酶解完成后，通常使用 SPE 小柱纯化并富集肽混合物，冻干后用于后续 HPLC-MS/MS 分析^[4]。

▐  3. MCE 产品活性分析

本期内容给大家介绍了基于质谱的蛋白质组学样本制备，其中酶解步骤非常关键，MCE 高活性蛋白酶能够有效提升后续质谱分析的效率与准确性，更深入地理解蛋白质的功能和相互作用。