蛋白指纹图谱技术及检测报告解读
浅谈蛋白质质谱分析
浅谈蛋白质质谱分析方法及应用董义龙(单位:毕节学院,化学与化学工程学院,2009级化学教育本科三班,学号:06320904031)摘要:随着科学的不断发展,运用质谱法进行蛋白质的分析日益增多,本文简要的综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点,方法及蛋白质质谱分析的原理,方式和应用,并对其发展前景着出展望。
关键词:蛋白质质谱分析原理与方法蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上。
作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行,调节代谢,抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此,蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。
关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。
随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。
1 蛋白质组学研究的背景和意义1.1蛋白质组学的产生20世纪90年代开始的人类基因组计划(}Iuman Genome Project,HGP)是人类有史以来最伟大的认识自身的世纪工程,旨在阐明人类基因组DNA3×109核苷酸序列,希望在分子水平上破译人类所有的遗传信息。
经过各国科学家十几年的努力,HGP已取得了巨大的成绩。
在揭示基因组精细结构的同时,也凸现了基因数量有限性和基因结构的相对稳定性,这与生命现象的复杂和多交性之间存在着巨大的反差。
这种反差促使人们认识到:基因只是遗传信息的载体。
要研究生命现象,阐释生命活动的规律,只了解基因组的结构是远远不够的。
对于生命活动的主要体现者——蛋白质进行更全面和深入的研究是目前生命科学研究的迫切需要和重要任务。
后因组时代中功能基因组(Functional Genomics)的研究采用一些新的技术,如微阵列,DNA芯片对成千上万的基因表达进行分析比较,并从基因整体水平上对基因的活动规律进行阐述。
蛋白质谱结果解读
蛋白质谱结果解读蛋白质谱技术被广泛应用于生命科学研究中,可以用于鉴定和定量蛋白质以及分析蛋白质修饰等。
但是,对于非专业的用户来说,解读蛋白质谱结果可能会存在一定的困难。
本文将介绍蛋白质谱结果解读的几个关键步骤,帮助用户更好地理解和应用蛋白质质谱技术。
一、蛋白质质谱结果基本组成蛋白质谱结果通常包括三个部分:谱图、谱表和数据库比对结果。
1. 谱图谱图是蛋白质质谱分析中最常见的结果之一,它是指将分离出来的蛋白质样品在质谱仪中产生的峰图。
这些峰代表了不同的蛋白质,而峰的高度和面积则反映了不同蛋白质的数量及在样品中的相对浓度。
根据不同的检测方法,谱图可以分为不同的类型,如二维蛋白质谱图、MALDI-TOF蛋白质谱图、LC-MS/MS蛋白质谱图等。
2. 谱表谱表是对蛋白质谱图的定量分析结果,通常给出每一个峰的质量、电荷数等基本信息,并定量给出每一个蛋白质的含量。
与谱图相比,谱表更多的是一个数值化的结果,是对谱图信息的进一步加工和分析。
3. 数据库比对结果在蛋白质质谱分析中,通常会将实验结果与数据库中已知的蛋白质序列信息进行比对,以实现蛋白质鉴定。
比对结果通常通过以下几个参数来描述鉴定的结果:蛋白质名称或标识符、分子量、酶切位点、修饰信息等。
二、蛋白质质谱结果解读的几个关键步骤1. 对谱图进行初步的数据处理在对谱图进行初步的数据处理之前,需要了解不同的检测方法对样品进行了怎样的处理。
例如,在蛋白质中常常伴随着多种修饰,如磷酸化、乙酰化等,这些修饰对于谱图的解读可能存在一定的影响。
除了修饰信息之外,还需要注意信噪比、基线平滑度等信息的处理。
2. 对谱图进行峰的鉴定和定量在对谱图进行峰的鉴定和定量之前,需要进行质量校准以及校正内外标等工作。
在鉴别和定量峰时,需要关注峰的相对高度、面积、形态,以及电荷数等因素。
对于定量的结果,需要对实验的重复程度、准确性以及可重复性进行评估。
3. 对比对结果进行进一步的鉴定和分析在将实验结果与数据库中已有的蛋白质序列进行比对时,需要注意数据库的选择以及比对算法的优化。
蛋白质指纹图谱技术及其在生物医学研究中的应用
蛋白质指纹图谱技术及其在生物医学研究中的应用在生物医学研究中,蛋白质是不可或缺的重要物质,因为它们参与了身体许多生命过程。
因此,对蛋白质进行分析和研究是十分重要的。
传统上,科学家们使用2D凝胶电泳技术来分离和鉴定蛋白质,但这种方法有许多局限性,例如它们只能检测到少量的蛋白质,很难对单个蛋白质进行分析,且鉴定和定量结果可靠性不高。
随着技术的进步,新的分析方法也应运而生。
其中一项被广泛应用的是蛋白质指纹图谱技术,它的原理是将所有样本的蛋白质提取出来并进行质谱分析,建立蛋白质质量/电荷比图谱。
形成的图谱可以用来检测差异表达的蛋白质,因此该技术特别适用于细胞和组织方面的研究。
与2D凝胶电泳技术相比,蛋白质指纹图谱技术具有许多优势,例如它具有更好的鉴定和定量结果,对蛋白质的数量范围也更大。
在生物医学研究方面,蛋白质指纹图谱技术已经被广泛应用。
例如,在癌症研究中,科学家使用蛋白质指纹图谱技术来识别生物标志物,通过这种方法,他们可以检测出特定类型的肿瘤,并预测疾病的进展和治疗效果。
此外,该技术还被用于对新药物的研究和开发,因为它可以揭示药物对特定蛋白质的影响,从而为临床试验提供依据。
在神经科学领域,蛋白质指纹图谱技术也被广泛应用。
神经退行性疾病研究人员使用该技术来确定与疾病相关的蛋白质标志物。
通过对脑组织标本的分析,他们可以确定一些与神经退行性疾病相关的蛋白质,从而帮助科学家了解这些疾病的发病机制。
总之,蛋白质指纹图谱技术是一种非常有前途的生物医学研究工具。
它能够提供蛋白质表达的全面信息,使科学家能够更好地理解生命过程的复杂性,并加深我们对疾病的认识。
相信在不久的将来,这种技术将继续为各个领域的科学家们提供更精细的解答。
蛋白质测序结果如何分析与解读
蛋白质测序结果如何分析与解读蛋白质测序是生物制品领域中重要的分析技术,通过揭示蛋白质的氨基酸序列,为蛋白质研究和生物药物开发提供重要数据。
然而,蛋白质测序结果的分析和解读是十分关键的,它们直接影响对蛋白质结构和功能的理解。
本文将详细论述如何分析与解读蛋白质测序结果,着重介绍关键指标和判断方法,帮助读者理解和应用蛋白质测序结果。
1.结果分析的关键指标。
(a)蛋白质序列覆盖度:蛋白质序列覆盖度表示测序结果中已确定的氨基酸序列在目标蛋白质中的比例。
较高的覆盖度意味着测序结果更准确且可信度更高。
(b)序列变异和修饰:分析测序结果中的氨基酸变异和修饰信息,如突变、糖基化、磷酸化等,这些对蛋白质的功能和特性具有重要影响。
(c)蛋白质家族和结构域:根据测序结果推断蛋白质所属的家族和结构域,以便进一步研究其结构、功能和相互作用。
2.结果解读的关键判断。
(a)功能注释:通过比对已知蛋白质数据库,确定测序结果中的蛋白质是否具有已知功能。
这可以帮助我们了解蛋白质的生物学功能和参与的代谢途径。
(b)结构预测:利用生物信息学工具和算法对测序结果进行结构预测,推断蛋白质的二级结构、三级结构和域结构等,以揭示其功能和相互作用。
(c)功能分析:基于测序结果,进行功能分析,如功能域预测、信号肽鉴定等,以评估蛋白质在细胞过程和信号传导中的作用。
3.结果分析与解读的实践应用。
(a)生物制药研究:通过分析和解读蛋白质测序结果,评估生物制品的一致性、纯度和功能特性,为生物制药的质量控制提供依据。
(b)疾病研究:利用蛋白质测序结果,鉴定与疾病相关的蛋白质变异和修饰信息,以揭示疾病机制和寻找潜在治疗靶点。
(c)蛋白质相互作用研究:结合蛋白质测序结果,研究蛋白质的相互作用网络和信号传导途径,揭示复杂生物过程中蛋白质相互作用的关键因素。
4.结论。
蛋白质测序结果的分析与解读对于蛋白质研究和生物制药开发具有重要意义。
通过关键指标的分析和关键判断的应用,我们可以深入理解蛋白质的结构、功能和相互作用。
蛋白指纹图谱临床应用的指导原则
蛋白指纹图谱临床应用的指导原则一、蛋白指纹图谱在肿瘤早期筛查中的应用什么情况下需要做蛋白指纹图谱?临床上有肿瘤家族史或症象可疑者,特别是至少出现下述症状之一者都应立即进行蛋白指纹图谱检测,以期尽早发现癌症。
☆原因不明的疼痛及体重减轻;☆伤口长期不愈;☆疣或黑痣发生明显变化;☆持续性消化不良、便血、血尿;☆持续性嘶哑、干咳及吞咽困难;☆月经期异常大出血、月经期外或绝经后出血;☆耳、鼻分泌物带血、视觉障碍、听力下降、常出现耳鸣现象;☆出现肿块或可触及的硬结、硬变;☆肝硬化患者;☆疑有胚胎细胞肿瘤;☆男性大于50岁的前列腺腺瘤患者;☆疑有甲状腺髓质癌或家族中出现过这类癌症的患者。
对于蛋白指纹图谱初次检测结果阳性而未见任何异常的体检对象,建议每隔三至六周复检一次。
若复检结果呈阴性,自然排除肿瘤的可能(可能是良性疾病的一过性升高)。
若连续三次呈持续阳性,应引起高度重视,详细询问病史和进行体格检查,并结合定位蛋白指纹图谱测定及各种影像学检查,以便进行肿瘤定位。
持续阳性而一时查不出阳性体征者,应继续跟踪作定期复检。
还可结合受检者肿瘤家族史和当地癌谱特点进行相关检查,并适当进行预防性阻断干预。
二、蛋白指纹图谱在肿瘤疗效判断和监测中的应用已经确诊肿瘤的患者有必要做蛋白指纹图谱吗?蛋白指纹图谱对于判断肿瘤治疗(化疗,放疗和手术治疗)效果具有重要意义。
蛋白指纹图谱指标术前升高而于术后下降,是一个重要的预后指标;指标不下降或下降很少预示着肿瘤切除不完全或存在多发性肿瘤。
如果治疗完成后,尽管外科医生和病理学家认为治疗是R0切除或是影像检查也未发现残余的肿瘤,只要蛋白指纹图谱的指标未下降到健康对照组的参考水平范围内,就预示治疗无效。
蛋白指纹图谱在肿瘤治疗后经过一段时期一直处于正常水平,表明肿瘤已痊愈。
蛋白指纹图谱在肿瘤治疗后恢复到正常水平后又再度升高,可能预示肿瘤复发和转移。
蛋白指纹图谱在肿瘤治疗后仍处于高水平或继续升高,则表明治疗效果不佳。
5量蛋白毛细管电泳指纹图谱的初步分析
应答;而HBeAg非病毒感染、复制及装配等过程所需,主要通过其免疫调节作用抑制宿主抗HBV免疫应答[8.9J。
本实验以HBeAg与HBeAg分别冲击DCs,比较了HBcAg与HBeAg活化DCs的能力,结果显示HBcAg免疫原性明显强于HBeAg。
本实验为下一步将进行的HBV携带者及慢性乙型肝炎患者树突状细胞功能检测等系列研究提供了正常对照,并有助于抗原类别及树突状细胞成熟状态的选择。
参考文献1FazleAkbarSM,FurukawaS,OnjiM。
eta1.SafetyandelfLea-cyofhepatitisBsurfaceantigen—pulseddendriticcallsinhumanvolunteersEJ3.HcpatolRes。
2004,29(3):136—141.2ShiM,QfanS。
ChenWW。
eta1.HepatitisBvirus(HBV)anti-gen-pulsedmonocyte-deriveddendriticcellsfromHBV-associatedhepatocellularcarcinomapatientssignificantlyenhancespecificTcellresponsesinvitro[J3.ClinExpImmunol,2007,147(2)l277—286.3DuanXZ.HeHX,ZhuangH.RestorationinvitroofimpairedT-cellresponsesinpatientswithchronichepatitisBbyautologousdendriticcellsloadedwithhepatitisBvirusproteins(R2)[J].J73GastroenterolHepatol,2006,21(6):970—976.4LauR,WangF,JeffcryG,eta1.PhaseItrialofintravenouspeptide-pulseddendriticcellsinpatientswithmetastaticmelanoma[J].JImmunother,2001,24(1)l66—78.5LapentaC。
蛋白质指纹图谱技术-标准化与重复性
-
---- Vacuum ---Accelerating Potential
7.5 5 2.5 0 6 4 2
2000
Spectra View
4730.4+H
4000
4618.2+H 2185.8+H 5045.2+H 2781.9+H 3915.2+H 2528.2+H 4000.2+H 2369.9+H3172.3+H 4345.6+H
遗传算法结合支持向量机模型(SUM)
联合学和优化方法学数据逻辑分析(LAD)策略
浙江大学肿瘤研究所: 蛋白质谱数据分子平台(ZUCI-PDAS)
相关系数: 使几个高表达的蛋白峰的强度和解析度都在 可接受范围内,以比较实验的重复性(试剂、 操作、仪器的稳定性)。
受众多因素的影响
标准化
实验条件 实验过程(样本处理、芯片结合、芯片检测) 操作 仪器和芯片 分析方法和软件 质量控制
四、重复性与标准化
生物化学芯片流程图
蛋白质芯片 抗体固定 抗体芯片 单克隆抗体
抗原捕捉
抗原抗体复合体 清 洗 结合能量吸附物质
用SELDI检测捕获的抗原
四、重复性与标准化 (一)实验条件
待测样本来源广 样品用量极少 超高的检测灵敏度,可快速获取实验结果 可用于低丰度、小分子量蛋白质的发现 可发现与疾病相关蛋白,提供疾病诊断的最佳组合指标 可进行小型实验或高通量检测自由选择
二、应用范围
生物标志物的发现
肿瘤蛋白标志物:肺癌、胃癌、食道癌、肝癌、
大肠癌、乳腺癌、卵巢癌等
蛋白指纹图谱技术诊断胎儿神经管缺陷的初步研究
cr so i uhr Z agS . m i h bz@ 16 Cr orp n n ato : h n u E al z ys 2 .O e d g :f n
蛋白指纹图谱蛋白芯片技术检测诊断早期胃癌的临床意义
p t nsw t ein gs o ah (0 c sso atc ucra d 4 ae fc rncarp i gs t )a d 8 ai t i b ng at p ty 4 ae fgs l n 0 csso ho i t hc at i ,n 0 e h r i r e o rs i h atyp o l. m fh e m sm ls eern o i dit ann e (0css f atccn e,0css el e pe o eo esr a pe r a d m z ot iigst 4 ae s i a cr2 ae h S t u w e n r o g r o e i at ptya d2 ae f el yp o l a dts st(0csso at ccn e ,0c sso e in f ng g s o a n 0csso h at e pe n t e 4 ae f s a cr2 ae f ng b n r h h ) e g r i b
Fe i ta ng Le,e l
D p r e tfG sre t o g,h f l tdHo i l uh uMe i o ee e at n o at re l y teA i e s t L zo dc C l g m oi r o i a p ao f l a l A src Ob cieT e c te srm po o c pt rsu ig S L 1—O — rt n hp ary b ta t j t :o d t t h eu rt mi a en s E D — F— e v e e t n T MS Po iC i r e a
蛋白质指纹图谱技术探究
蛋白质指纹图谱技术探究1蛋白质组学研究方法目前蛋白质组学技术在实验诊断与临床医学中已经得到越来越多的应用。
在蛋白质组学中以下三项技术的进步对于实验诊断与临床医学研究进展将具有决定性的影响2~5。
11蛋白质的分离技术在蛋白质组学中应用分离技术有两个目的。
第一,通过将蛋白质的混合物分离成单一蛋白质或蛋白质小组以简化复杂的蛋白质混合物;第二,通过标记的方法可以比较两个蛋白质的混合物样品中蛋白质的不同表现。
其中主要的技术有双向电泳(two-dmiensionalgelelectrophoresis,2-DE)、高效液相层析(high-performanceliquidchromatography,HPLC)、毛细管电泳(capillaryelectrophoresis,CE)、亲和层析(affinitychoromatography)、蛋白芯片(proteinmi-croarray)、磁性微球(magneticbeads)和免疫组等。
特别是蛋白芯片和磁性微球两项新的蛋白质指纹图谱技术克服了以往技术的缺点,具有高灵敏度、高通量、结果重复性好(CV<5~10%)、可机械化操作和方法灵活等特点。
待测样品来源广泛,不需作特殊前处理,可以直接点样检测,如血清、尿液及组织液等;检测快速,一般一例标本的检测时间仅需约5min,从标本制备到出结果全过程仅约1h。
蛋白芯片和磁性微球两项新的蛋白质指纹图谱技术有可能在体液中潜在肿瘤标志(tumormarker)检测方面创造革命性突破。
12生物质谱(biologicalmassspectrometry)技术生物质谱是化学领域中非常重要的一种分析方法。
它通过测定分子质量和相应的离子电荷实现对样品中分子的分析。
19世纪末科学家已经奠定了这种方法的基础,1912年科学家第一次利用它获得对分子的分析结果。
在质谱分析领域,已经出现了几项诺贝尔奖成果,其中包括氢同位素氘的发现(1934年诺贝尔化学奖成果)和碳60的发现(1996年诺贝尔化学奖成果)。
人类血清蛋白指纹图谱的构建和应用
人类血清蛋白指纹图谱的构建和应用血液中的蛋白质是人体健康的重要指标之一,其中血清蛋白是最常用的指标之一。
血清蛋白是一种在血液中存在的蛋白质物质,它们可以反映人体健康状态的各个方面,如肝功能、免疫系统、脑神经系统等。
人类血清蛋白指纹图谱的构建和应用,对于人体健康的监测和诊断有重要的意义。
一、人类血清蛋白指纹图谱的构建人类血清蛋白指纹图谱是指对血液中所有可检测的蛋白质进行系统的分析和鉴定,从而得出血清中所有蛋白质的分布情况和特征,以便于对血液中的蛋白质进行定量和定性分析。
构建人类血清蛋白指纹图谱需要多种高通量技术的组合,主要包括基于液相色谱-质谱联用技术(LC-MS/MS)和基于芯片技术的人类血清蛋白鉴定技术。
基于液相色谱-质谱联用技术,可以将血清中的蛋白质进行分离,然后通过质谱分析,得到所有蛋白质的质量和数量信息。
而基于芯片技术,可以对血清中所有的蛋白质进行准确的鉴定,并建立起一个蛋白质的库。
通过对血清蛋白的定量和定性分析,可以建立人类血清蛋白指纹图谱。
人类血清蛋白指纹图谱是一张基于质谱分析得到的血液蛋白质谱图,其中包含了血液中所有蛋白质的分布情况和特征。
构建出来的人类血清蛋白指纹图谱,可以为医学研究工作提供一个非常有价值和重要的工具。
二、人类血清蛋白指纹图谱的应用1. 临床诊断人类血清蛋白指纹图谱的应用最为广泛的就是临床诊断。
通过对不同人群的血清蛋白指纹图谱的比对和分析,可以准确预测出患者的健康状态。
同时,人类血清蛋白指纹图谱可以预测出个体对不同治疗方法的反应情况,从而提高治疗的成功率。
临床上,人类血清蛋白指纹图谱已经被成功地应用于多种疾病的诊断和治疗上,比如:乳腺癌、结肠癌、直肠癌和肝癌等。
2. 医学研究在医学研究领域,人类血清蛋白指纹图谱可以被应用于不同疾病的进一步研究。
人类血清蛋白指纹图谱不仅可以为研究人员提供一个查找新的生物标志物的平台,还可以同时对多种疾病进行比较和分析。
例如:人类血清蛋白指纹图谱可以被用来研究肝脏疾病的发病机制和肝细胞的功能状态等。
蛋白质谱结果怎么分析
百泰派克生物科技
蛋白质谱结果怎么分析
利用质谱仪对蛋白质进行分析鉴定可以得到不同的数据,如一级质谱数据和二级质谱数据,这些质谱数据也就是质谱结果,都需要结合数据库、软件等进行生物信息学分析才能实现蛋白质的鉴定及序列分析等。
蛋白质一级质谱数据主要是分析蛋白质酶切产生的肽段质量图谱,即肽质量指纹图谱(Peptide Mass Fingerprint,PMF),再将PMF中的肽质量数据与数据库中理论肽质量进行比较和评价,从而实现肽段的鉴定。
常用的PMF检索工具主要有PeptIdenet、MS-Fit、ProFound、PeptideSearch等。
在第一阶段进行肽质指纹鉴定之后,可以选择有意义且丰度较高的肽片段进行串联质谱分析,以获得更精细的二级质谱数据。
串联质谱技术获得肽序列图谱比PMF更复杂,需要借助计算机软件辅助识别不同的肽段母离子。
可以通过读出的部分氨基酸序列结合此序列前后的母离子和肽段离子质量,在数据库进行检索、比较进而实现蛋白的鉴定;也可以直接用串联质谱数据进行数据库检索,常用的串联质谱数据检索工具主要有MS-Taq、MS-Seq、PepFrag、Mascot等。
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肺结核蛋白指纹图谱诊断技术研究
摘 要 : 目的 探 索应 用 蛋 白质 组 学技 术 于 肺 结 核诊 断。 方法 从 本 院 临床 肺 结 核 病 例 中, 择 痰 检 测 结 核 分 枝 杆 菌 培 选 养阳性、 阴性 肺 结 核 患 者共 1 0名 , 3 以健康 者 6 5名 为对 照 , 行 血 清 蛋 白指 纹 图谱 检 测 , 析 其 相 关 蛋 白峰 值 并 进 行 统计 学处 进 分
m/ z 7例 ,10 z6 , 8 . (5 6 ) 170m/ 例 占 4 6 5 / 5 。结 论 血 清 蛋 白质 指 纹 图谱 技 术 简便 、 快速 , 本 用 量少 , 筛选 结 核 病 特 异 性 标 是
标 志 物 的有 效 手 段 , 望 成 为 活 动性 肺 结 核 的早 期 辅 助 诊 断指 标 。 有 关 键 词 : 枝 杆 菌 ; 核 ; 白指纹 图谱 技 术 ;实验 室诊 断技 术 ; 分 结 蛋 免疫 组 质 谱 ; 清 诊 断 血
t c no o y. e h l g A a pl f13 p u — a t rolgial ostv nd ne tv te t ih a tv 1 on r u r u1ss a d 6 s m e o 0 s ut m b c e i o c ly p iie a ga ie pa in sw t c ie pum a y t be c o i n 5
h a t y id v d as a o to r ee t d fo ci ial ig o e a e f y o a t r e lh n i i u l s c n r l we es lc e r m l c l da n s d c s so c b ce i n y M
蛋白组学肽质量指纹谱
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蛋白组学肽质量指纹谱
蛋白质的鉴定方法主要是利用蛋白质的各种属性参数如相对分子质量、等电点、氨基酸组成和序列、肽质量指纹图谱等在蛋白质数据库中进行检索,寻找与这些参数相符的蛋白质。
肽质量指纹图谱(Peptide mass fingerprint,PMF)是指利用质谱检测获得的肽片段质量进行蛋白质鉴定的技术,被认为是鉴定蛋白质最快速、最有效的方法。
其基本原理是利用质谱仪检测到的蛋白质各种肽片段的质荷比运行检索软件,在蛋白质理论数据库中进行检索,寻找具有相同肽质量指纹的蛋白质,以达到鉴定蛋白质的目的。
肽质量指纹图谱鉴定蛋白质的精确性依赖于蛋白质数据库中数据的准确性、比对算法以及其检索软件的功能。
目前,已开发建立了许多基于PMF的数据库分析软件,如MS-fit、Peptident、MOWSE、ProfFound和PeptideSearch等。
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应用蛋白质指纹图谱技术快速鉴别诊断菌阴肺结核
应用蛋白质指纹图谱技术快速鉴别诊断菌阴肺结核王琳;翁丽珍;陈晓红;黄明翔;李学玲;林剑东;郭志平;熊丽君;刘坦业【摘要】目的:探索应用蛋白质指纹图谱技术于菌阴肺结核与肺炎的鉴别诊断。
方法从本院临床病例中,选择菌阴肺结核和肺炎患者及健康者各60例,应用表面加强激光解吸电离飞行时间质谱技术(SELDI/ToF-Ms)和蛋白芯片技术检测血清蛋白,并应用Ciphergen蛋白芯片3.1.1软件进行比较,分析其相关蛋白峰值并进行统计学处理。
结果对180例菌阴肺结核、肺炎患者、健康者的血清蛋白指纹图谱数据进行比较,发现有5个蛋白峰(1028.49、4796.56、7564.77、8048.02、11526.75 m/z )存在显著的差异,有统计学意义( P<0.01)。
由这5个蛋白峰组成的诊断模型鉴别诊断菌阴肺结核与肺炎的总有效率84.2%(101/120),敏感性与特异性分别为82.5%(52/63),85.9%(49/57);阳性预测值86.7%(52/60),阴性预测值为81.7%(49/60)。
诊断模型在判别肺炎、菌阴肺结核患者与健康者之间,总有效率达89.4%(161/180),特异性为100%(60/60),灵敏度为84.2%(101/120),阳性预测值100%(101/101),阴性预测值75.9%(60/79)。
结论蛋白质指纹图谱技术具有方法简便、检测快速,标本用量少的优点,是筛选结核病特异性标志物的有效手段,通过蛋白质指纹图谱技术检测,发现了具有良好鉴别诊断的“诊断模型”。
%To explore the application of protein fingerprint technique and differential diagnosis in bacteriological negative pulmonary tuberculosis and pneumonia ,60 patients with bacteriological negative pulmonary tuberculosis ,60 patients with pneumonia ,and 60 healthy volunteers were selected from known clinical cases .Surface strengthening laser desorption ioniza-tion time of flight mass spectrometry (SELDI ToF Ms) and proteinchip technology were applied to detect serum proteins ,and analyze their protein peaks by Ciphergen protein chip 3 .1 .1 software .Comparison of the serum protein fingerprinting data from the pool of 180 patients and healthy volunteers showed significant difference in 5 protein peaks (1 028 .49 ,4 796 .56 ,7 564 .77 , 8 048 .02 ,and 11 526 .75 m/z) identified between pulmonary tuberculosis and pneumonia (P<0 .01) .The total effective rate of the 5 protein peaks as a diagnosis model for differential diagnosis of bacteriological negative pulmonary tuberculosis and pneumonia was 84 .2% (101/120) ,the specificity was 82 .5% (52/63) ,the sensitivity was 85 .9% (49/57) ,the positive pre-dictive value was 86 .7% (52/60) ,and the negative predictive value was 81 .7% (49/60) .The total effective rate of the diagno-sis model for differential diagnosis of bacteriological negative pulmonary tuberculosis ,pneumonia and healthy volunteers was 89 .4% (161/180) .The specificity was 100% (60/60) ,the sensitivity was 84 .2% (101/120) ,the positive predictive value was 100% (101/101) ,and the negative predictive value was 75 .9% (60/79) .Protein fingerprinting technology is advanta-geous of being a simplemethod ,quick detection ,and requires less amount of sample .It is an effective means to screening the tuberculosis specific markers .We found the good diagnosis model through the detection of serum protein by protein fingerprint-ing technology .【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】4页(P688-691)【关键词】肺结核;肺部炎症;鉴别诊断;蛋白指纹图谱技术;实验室诊断技术;免疫组质谱【作者】王琳;翁丽珍;陈晓红;黄明翔;李学玲;林剑东;郭志平;熊丽君;刘坦业【作者单位】福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008;福建省福州肺科医院/福建医科大学临床教学医院,福州 350008【正文语种】中文【中图分类】R521我国是全球22个结核病高负担和全球27个耐多药结核病流行严重的国家之一。
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6
A
11683.5+H
4 2 0
A
5 0 155000 10
normal
5200
5400
5600
6 4 2 0
10000
11000
12000
13000
normal
5 0
5000 5000 5200 5200
5335.7+H
11683.6+H
5400 5400
5600 5600
10000 10000
肺肿瘤
2538、3286、5335、11683
A体检人胸片信息
正常人胸片信息
后经参考其他临床检测手段,最终确诊A体检人患有肺肿瘤
蛋白指纹疾病标记峰
疾病 肺肿瘤 肝肿瘤 胃肿瘤 结直肠肿瘤 乳腺肿瘤 食道肿瘤 蛋白指纹图谱肿标记峰 2538、3286、5335、11683 4470、5335、8938 6443、8892、17250 2424、2901、5477 3164、4180、8938、11683 2047、5635、6203 标记峰/正常指标大于2倍以上,建议做如下检查,如 下述检查阴性,病人仅需6个月内复查蛋白指纹图谱。 胸部X线、胸部CT 肝B超 胃镜、C13呼气试验 结直肠镜 乳腺可视化触诊系统、乳腺B超 食道镜
15蛋Biblioteka 指纹图谱检测阴性意义1、本次检测没有直接发现与肿瘤相关的标记峰,预示肿瘤相关疾病近期存在的可能性较低。 但并不代表以后就没有患肿瘤可能。为保持久的健康,定期的早期肿瘤筛查复检是必 要的,推荐1年进行一次筛检。 2、首次检测有单一标记峰阳性,复查没有再发现该类型阳性,同时也没发现有其它新标记 峰阳性,说明血液中疾病蛋白含量表达降低或消失。如此,可以初步判断该标记峰蛋 白是一种超早期发现的蛋白类型,预示目前采取的干预措施有效。 3、由于目前人类肿瘤相关蛋白组还在发掘中,我们所检测的肿瘤疾病蛋白峰是目前我们疾 病数据库及国内外文献报道过的与肿瘤密切相关的蛋白峰,但并未涵盖100%的肿瘤相 关蛋白,因此可能会有15%左右的假阴性可能。我们会不断把最新发现的相关蛋白加入 检测中。
抗体组—质谱仪检测解决假阴性问题
发光 放射 1 5 10 15 (+) (+) 荧光 酶标
1
5
10
(-) (+)
填补国际空白
IF 9.9 MCP
Xu Y, Liu JD, Li N. A novel assay for prognostic biomarker of gastric cancer with lymph node metastases. Molecular & Cellular Proteomics. 2006, 5: 357.
11000 11000
12000 12000
13000 13000
2、标记峰信息
蛋白指纹图谱肿瘤筛查 标记峰
标记峰/正常指标 (倍数)
5335 11683
2.9 3.2
蛋白指纹图谱检测报告实例分析
根据所得信息对照疾病标记峰数据库进行健康提示
疾病 蛋白指纹图谱肿瘤筛查 标记峰 标记峰/正常指标大于2倍以上,建 议做如下检查,如下述检查阴性, 病人仅需6个月内复查蛋白指纹图谱。 胸部X线、胸部CT
16
Thank you!
为何需要医用质谱(蛋白指 纹图谱仪)
为何需要蛋白指纹图谱技术检测?
目前肿瘤检测项目: 1、传统肿瘤标志物检测(肿瘤十二项、肿瘤八项)
优点:采用较成熟的双抗夹心化学发光检测法
不足:假阴性检双抗夹心法的假阴性问题:双抗体夹心法,属于非竞争
结合测定,它是检测抗原最常用的方法(生化占90%),适用于检测分子中 具有至少两个抗原决定簇,如丢失一个抗原决定簇,会产生假阴性.
蛋白指纹图谱技术
蛋白质组学-蛋白指纹图谱
蛋白质的分离技术
磁性微球(Magnetic Beads)
质谱技术
基质辅助激光解吸附质谱技术 (MALDI-TOF-MS) 表面增强激光解吸/电离飞行时间 质谱(SELDI-TOF-MS)
•蛋白指纹图谱仪的原理是利用激光脉冲辐射使 芯池中的分析物解析形成荷电离子,跟据不同质 荷比这些离子在仪器场中飞行的时间长短不一, 由此绘制出一张质谱图案。 •其阅读器的准确率为氢原子的十分之一,这表 明蛋白指纹图谱仪使医院进入原子级别的诊断世 纪。 •将一个人的测定图谱与正常人或疾病蛋白指纹 图谱库中某种疾病(如肿瘤、老年性痴呆等)的 图谱相对照,就能知道这个人的图谱是正常或是 患有某种疾病(如肿瘤)。
检测的特异性和敏感性高
病种 传统肿瘤标志物技术 检测项目 肝癌 肺癌 甲胎蛋白(AFP) 神经元特异性烯醇化酶 (NSE) 敏感性 43 65 特异性 46 51 肿瘤蛋白指纹 敏感性 91 82 特异性 89 95
胃癌
前列腺癌 乳腺癌 卵巢癌 肠癌 胰腺癌
癌胚抗原(CEA)
前列腺特异性抗原(PSA) 癌抗原(CA153) 癌抗原(CA125) 癌胚抗原(CEA) 癌抗原(CA199) 89 23 45 60 69 20~40 69 52 23 70
——医院应用的案例
蛋白指纹图谱检测报告实例分析
体检人A所得蛋白指纹图谱经疾病数据库分析后生成以下报告单
蛋白指纹图谱检测报告实例分析
根据体检人A报告单得到以下信息 1、图谱信息(图谱分析软件中可索引得到)
5000 5200 5400 5600 10000 11000 12000 13000
15 10
91
83 93 99 83 82
94
97 91 99 92 85
膀胱癌
鼻咽癌 食道癌 喉癌
93
92 84 97
87
97 91 97
7
中华检验医学杂志; 2004,27:706-709
为何需要蛋白指纹图谱技术检测?
目前肿瘤检测项目: 2、基因检测(肿瘤超早期筛查)
Genomics 基因组学
DNA:
鼻咽肿瘤
肾肿瘤 胰腺肿瘤 肝胆疾病: 轻度脂肪肝 中度脂肪肝 胆汁性肝硬化 非酒精性肝硬化 肝血管瘤 肝囊肿 胆囊炎 心血管疾病: 冠动脉粥样硬化 肺源性心脏病 心肌病 心肌梗死
3935、5065、8073
3190、4021、5474 6430、7562、9134、11683 3445、4260、7626、8938、9042、11721
什么是蛋白指纹图谱技术
蛋白指纹图谱技术不同于只能单一指标分析的传统肿瘤标 志物,通过对蛋白质动态、全景的分析,将病人疾病早期最 微小基因表达产物(蛋白质或多肽)系统地分析,获得待检 标本中各种蛋白的含量和蛋白质分子量等信息,绘制成蛋白 指纹图谱,通过计算机软件与正常人、亚健康状态人群、良 性疾病和癌症病人的指纹图谱库对照,比较分析差异,就能 快速、敏感和特异地发现和捕获新的与疾病相关的蛋白。
What could happen 可能发生
mRNA: What might happen 可以发生 Proteomics Proteins: What is actually happening 蛋白质组学 实际正在发生
基因检测——是对未来 患上疾病的一个风险评 估 蛋白质检测——可对各 期型包括正在发生的疾 病做出评估诊断
喉镜
肾B超 胰腺B超、CT、血糖、胰岛素水平 肝胆B超
4137、4649、8707、10905、28078、34236
心电图、心脏B超、冠动脉造影、心肌酶谱、 胸部X 线
蛋白指纹图谱检测阳性意义
1、非肿瘤病变影响 同一肿瘤标记峰一项偏高,根据健康提示进行其他检查除外该部位其他 疾病影响。
2、癌症潜伏期或癌前病变状态。 同一肿瘤标记峰两项或两项以上偏高,经临床进一步检查未发现肿块, 说明机体存在恶性细胞或炎症反应,预示的可能是癌症前期,或超早期 癌症状态。 3、已是癌症患者。 如果检查出该肿瘤标记峰阳性,且表达量高,可通过影像学或内镜等临 床检查寻找到肿块的位置,争取尽早治疗。 4、癌症复发。 曾患癌症的患者,如血液中发现既往的肿瘤标记峰呈阳性,预示可能有 癌症复发迹象。