iTRAQ在蛋白质组学中的应用进展

□ 李 波 要志宏 胡 舰 张 琛 扬州大学

iTRAQ在蛋白质组学中的应用进展

□ 李 波 要志宏 胡 舰 张 琛 扬州大学

相对和绝对定量同位素标记技术以高通量、重复性好、能够处理复杂样本和同时进行定性、定量分析的优点在蛋白质组学研究中得到了广泛的应用。本文对iTRAQ技术近几年的应用进展进行综述。

iTRAQ；蛋白质组学；应用

相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)是一种可以寻找差异表达蛋白和分析蛋白功能的技术。采用同位素（4种或8种）编码标签，特异性标记多肽的氨基基团，使用串联质谱分析。这种方法可以同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对或绝对含量。在蛋白质组学的定量研究中，iTRAQ技术已经得到了广泛的应用。

1 iTRAQ技术在微生物中的应用

在蛋白质组学中，微生物是较为理想的工具。大肠菌群是较早利用iTRAQ技术的生物之一。Li等利用iTRAQ技术鉴别病毒的两种蛋白，分别为包膜蛋白和核衣壳蛋白，表明该技术能高通量地鉴别病毒蛋白质的分布；Amalia用尖孢镰刀菌的小分生孢子感染蜡螟幼虫，采用iTRAQ技术，研究不同温度时控制组和幼虫免疫组的差异表达蛋白，研究表明免疫相关差异表达蛋白参与多项进程，如转运、免疫应答、氧化还原、分解代谢。

2 iTRAQ技术在动植物中的应用

孙雨航[1]等用iTRAQ-HPLC-MS技术，成功筛选出脂肪肝病奶牛尿液中差异表达蛋白，并成功鉴定出与奶牛脂肪病密切相关的4种关键性调节因子。该实验表明奶牛脂肪肝病早期检测和诊断的方法有了新突破。王朋贤[2]首次应用iTRAQ标记联合LC-MS/MS技术，对奶牛低血钙症血浆蛋白组学轮廓分析，探讨差异表达蛋白与奶牛低血钙症之间的关系，给今后更加深入探索奶牛低血钙症发病机制及防治提供了新的研究思路。

张玉梅[3]利用iTRAQ，研究了大豆疫霉侵染大豆的部分抗性机理，总共鉴定到280个与其相关的差异表达蛋白。司静静[4]采用iTRAQ与二维液相色谱质谱联用技术，分离和鉴定泽漆乳汁中的蛋白质组分，通过富集揭示差异蛋白的功能分类以及参与生化代谢及信号转导途径。

3 iTRAQ技术在食品中的应用

肌肉发育状况直接影响畜禽生产，肌内脂肪(IMF)含量是影响肉品质的重要因素。Hamelin等利用iTRAQ同位素标记蛋白定量测定技术，鉴定猪骨骼肌中542个蛋白质。该种测定技术保证鉴定错误率在5%以下，实验成功表明在肉质检测应用中，iTRAQ技术已经很成熟。

近年来，许多乳及乳制品品质的研究均利用蛋白质组学技术，并将其中主要蛋白质分离出来，如乳清蛋白和酪蛋白等。利用iTRAQ技术研究香蕉枯萎病菌也是目前研究热点。穆雷筛选鉴定出与香蕉枯萎病菌相关差异蛋白，并找到对应的基因，对研究香蕉枯萎病起到积极作用。

4 iTRAQ技术用于生物医学材料

张鹏飞[5]首次发现肺腺癌患者的复发和预后与FL0T1的表达水平相关。他的研究为筛选肺腺癌诊断标志物和研究肺腺癌癌变分子机理奠定了基础。Grant等利用iTRAQ技术，研究心脏左心室在衰老前后蛋白组的变化，发现了随着人的衰老和心脏逐渐失去舒张功能的机制。Pendyala等利用iTRAQ发现了维生素E结合蛋白Afamin表达下调。Richard等采用iTRAQ试剂标记白血病癌基因转染和未转染的的干细胞系裂解液，用液相色谱检测。之后根据报告离子的比值，可以得到蛋白表达量变化。继而采用微阵列技术检测转染与对照干细胞系结果对比，发现结果具有一致性，此次实验结果可能对癌基因作用机制研究有帮助。

5 结语

在定量蛋白组学研究中，iTRAQ技术有重要影响。虽然该技术仍存在缺陷，但是与多维液相色谱和串联质谱分析等技术结合，可以同时分离和鉴定成百上千种的蛋白质，最大程度地得到蛋白质组的“全组信息”，具有很广阔的前景。努力改进该技术的可用性、规范其操作流程，iTRAQ技术将在未来的蛋白质组学研究中起到更加积极的作用。

[1]孙雨航,夏成,舒适,等.应用iTRAQ-HPLC-MS技术筛选奶牛脂肪肝病尿液蛋白标志物[J].畜牧兽医学报,2014,45(5):844-852.

[2]王朋贤.基于iTRAQ/LC-MS/MS技术的低血钙症奶牛血浆蛋白组学轮廓分析[D].大庆:黑龙江八一农垦大学,2015.

[3]张玉梅.大豆抗大豆疫霉根腐病的比较蛋白组学分析[D].南京:南京农业大学,2012.

[4]司静静.基于定量技术的泽漆乳汁的蛋白质组学研究[D].西安:西北大学,2013

[5]张鹏飞.运用2D-LC-MS/MS结合iTRAQ技术筛选人肺腺癌质膜蛋白质标志物[D].长沙:中南大学,2012.

李波（1994—），男，山西晋中人，硕士研究生在读。研究方向：食物成分与人体健康的研究。