TMT标记定量蛋白质组学原理详解

在蛋白质组学研究中，jīngzhǔn定量是揭示生物学差异的关键。随着多样本、多时间点设计的实验日益普遍，传统的标签自由（label-free）方法在定量一致性与通量方面逐渐暴露出局限。而TMT（Tandem Mass Tag）标记定量蛋白质组学技术，凭借其高通量、低变异性、多重样本并行分析等优势，已成为生命科学研究者进行多组学比较和生物标志物发现的重要工具。

什么是TMT标记定量蛋白质组学？

TMT标记（Tandem Mass Tag）是一种基于质谱的同位素标记定量技术，可以对多达16个（甚至更多）样本进行相对定量。该技术由Thermo Fisher Scientific开发，目前已发展至TMTpro™ 18plex版本，可实现18个样本并行定量，为多样本研究提供极大便利。

TMT定量的核心优势在于：

• 多重标记（Multiplexing）：支持10、11、16或18个样本分析；

• 高通量、低批次效应，避免实验组间的系统偏差；

• 高定量一致性，适合临床样本、时间序列、处理组对照等复杂设计。

TMT技术原理详解

1、标记试剂结构：三部分构成

TMT试剂由以下三部分构成：

• 反应基团（Reactive group）：可与肽段N端或赖氨酸侧链共价结合

• 质量归一化部分（Mass normalizer）：确保标记后的肽段在MS1层面质量相同

• 报告离子（Reporter ion）：在MS2或MS3碎裂时释放，用于定量

每种TMT标签的质量总和相同（即等质量标签），在一级质谱中无法区分，但在碎裂后产生不同质量的reporter离子，可在二级/三级质谱中区分并用于定量。

2、实验流程简述

TMT蛋白质组学实验流程一般包括以下几个关键步骤：

（1）蛋白提取与酶解

• 从不同样本中提取蛋白质，并用胰蛋白酶进行酶解，获得肽段。

（2）TMT标记

• 每个样本酶解后的肽段分别用不同的TMT标签标记。

（3）样本混合与分级

• 所有标记完成的样本等比例混合；

• 使用高pH反相液相色谱（High-pH RPLC）或强阳离子交换（SCX）进行肽段分级，提高覆盖率。

（4）LC-MS/MS分析

• 采用高分辨质谱平台（如Orbitrap Fusion Lumos、Exploris 480等）进行串联质谱分析；

• 通常使用MS3模式以降低共碎片干扰，提高定量精度。

（5）数据分析

• 通过Proteome Discoverer等zhuānyè软件进行肽段识别、reporter离子提取和相对定量。

TMT相较Label-Free的技术优势

对于需要多样本间jīngquè比较的研究，如疾病分型、药物响应、时间序列研究等，TMT无疑是更优选择。

应用场景：TMT在生命科学中的广泛应用

1、疾病机制研究

通过对疾病组与对照组样本进行TMT标记定量，研究者可以jīngzhǔn识别差异蛋白，揭示疾病发生机制。例如：

• 肿瘤组织与邻近正常组织的蛋白表达差异；

• 自身免疫疾病患者血浆蛋白谱比较。

2、药物筛选与靶点验证

TMT技术可用于评估药物处理前后蛋白水平变化，协助新药作用机制研究和靶点验证。

3、生物标志物筛选

通过大样本TMT分析，可发现稳定表达变化的候选蛋白质标志物，为临床转化打下基础。

4、时间序列分析

TMT标记非常适用于0h、6h、12h、24h等多时间点设计，便于研究动态蛋白变化。

百泰派克生物科技的TMT定量蛋白质组学解决方案

在百泰派克生物科技，我们整合先进的质谱平台（如Orbitrap Exploris 480、Fusion Lumos）与优化的TMT数据处理流程，为科研及企业客户提供：

• 高覆盖率：平均可定量7000+蛋白，50000+肽段；

• 高定量精度：采用MS3校正算法，有效降低同位素干扰；

• 高数据完整性：多通道样本混合分析，极大降低缺失值率；

• 多样本支持：支持TMTpro 16/18plex，适合大队列分析；

• 个性化分析服务：从功能注释、通路富集到生信解读，一站式交付。

无论您是开展基础研究，还是进行生物标志物筛选、药物开发验证，百泰派克生物科技都能为您的TMT蛋白质组学项目提供高质量支持。

随着生命科学研究不断深入，研究者对于蛋白表达水平变化的解析需求也在不断提升。TMT标记定量技术，以其多重样本并行、高通量和定量准确等优势，已成为蛋白质组学研究的重要支撑手段。在百泰派克生物科技，我们不仅关注质谱数据的质量，更关注数据背后的生物学意义。通过高标准的实验平台与深度生信分析能力，我们致力于助力科研人员在蛋白质组学研究中取得更具价值的发现。

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百泰派克生物科技特色项目

蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.zhuānyè生物信息学分析，分析更系统准确。

单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，zuì后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标进行表征，百泰派克生物科技可做到检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从zuì小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等zhuānyè服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，zhuānyè提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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