[發明專利]一類基于穩定同位素的高通量蛋白質組學定量試劑

在審

• 申請號: 201911337499.4
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111024867A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 李舒偉
• 申請（專利權）人: 南京譜利健生物技術有限公司
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/72
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 李雪萍

本發明公開了一類基于穩定同位素的高通量蛋白質組學定量試劑，又可以稱為同量異位標簽（Isobaric Labeling,縮寫：IBT）試劑，其結構包含下式：報告基團?平衡基團?活化基團。此類試劑可以由不同類型的化學結構實現。本發明公布了八組不同的化學結構，每組結構可以包含多至10個化學結構完全相同的標簽試劑（可以用IBT?10PLEX來代表），但是在每個標簽試劑中的不同位置含有13C或15N同位素（可以分別用T?114、T?115N、T?115C、T?116N、T?116C、T?117N、T?118N、T?117C、T?118C、T?119來代表）。本發明公開了其中三組同量異位標簽試劑的制備方法，還公開了采用IBT?10PLEX試劑對多肽定量分析方法。本發明中的IBT?10PLEX采用了新穎的化學結構，降低了制備的難度，提高了產率，從而能夠降低產品的成本，擴大同量異位標記法的使用范圍。

技術領域

本發明涉及生物分子分析試劑領域，特別是用于生物分子定量分析，具體為一類可應用于10個樣品的高通量蛋白質組學定量的同量異位標簽試劑(IBT-10PLEX)的制備和應用。

背景技術

目前基于質譜技術檢測的蛋白質組學的定量方法，主要包括無標記分析法和標記法，而標記法又分為基于一級質譜(MS1)定量和二級質譜(MS2)定量的方法，其中同量異位同位素標記屬于基于MS2的分析方法。

與無標記分析法和MS1標記法相比，MS2標記法優勢在于：

1)可以大大降低總體樣品的分析時間。

2)由于同量異位標記的不同樣品在液相串聯(LC-MS/MS)質譜分析之前被預先混合，使得全部樣品在一次LC-MS/MS分析中完成，有效的降低了不同樣品在不同LC-MS/MS中的系統誤差。同量異位素標記方法可以最大限度地減少不同的樣本在不同此測量中產生的差異，解決在無標簽標記的分析方法中無法避免的重復性問題。

3)多個樣品在同量異位試劑標記之后混合在一起，不同樣品中所含的同一多肽分子被合并到一起，相當于增強了樣品濃度，對應的MS/MS碎片信號變得更強，使檢測的靈敏度大大提高。

4)基于MS1的標記方法，一般在細胞培養基中加入含有穩定同位素標記的氨基酸(SILAC 標記法)。與之相比，同量異位MS2標記方法更加簡易，減少了前者在色譜分離中的復雜性，更加適用于多個樣品的比較分析。

5)基于SILAC標記的定量方法依賴于細胞攝入含穩定同位素的精氨酸或賴氨素合成蛋白，進而再含有這些含有標記氨基酸的蛋白質。這種方法只在培養的細胞中可以實現，但在細菌，動物組織，人體樣品的分析中難以應用和實現。與之相比，同量異位同位素MS2標記則不會受樣本來源的限制。

顯然，同量異位標記法是蛋白質組學定量中最流行的方法之一。然而，市面上現有的商業化的同量異位標記試劑產品價格昂貴，特別是對于大量需要標記的樣品，成為許多實驗室的經濟負擔和最大的應用障礙。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種用于MS2碎片標記的同量異位含有10個標簽試劑 (IBT-10PLEX)的制備和應用。試劑含有10種標記標簽可以同時標記10種不同樣品，完全適用于多種蛋白質組學的多肽定量分析。

為了達到以上目的，本發明提供如下技術方案：

同量異位標簽(Isobaric Labeling,縮寫IBT)試劑(IBT-10PLEX試劑)：包含穩定同位素結構，MS/MS可剪切鍵和能夠與多肽反應的基團，對多肽進行標記并定量。其結構包括下式：報告基團-平衡基團-活化基團，其中報告基團和平衡基團通過MS/MS可剪切鍵連接。

本發明公開了幾組不同的IBT-10PLEX試劑的化學結構(結構A-H)。每組結構有細微差別，但是其分子式都完全一樣，在具體應用中可以互換。