人源肿瘤小鼠外泌体蛋白的分类研究文献综述

 2022-11-04 10:11
  1. 文献综述(或调研报告):

自外泌体被发现以来,其载物的特征就被人们广而研究,因为该载物可为外泌体生物起源、靶向和细胞效应提供线索,并可能成为疾病诊断、预后和治疗反应的生物标志物来源;对外泌体蛋白载物进行表征可用于研究其生物发生机制,其应用诸如识别体液样本中肿瘤细胞的来源,或开发人类疾病诊断的生物标志物面板。以下将简要介绍外泌体蛋白的全局定性、全局定量和靶向定量分析之方案。

利用多维LC-MS /MS策略的“全局发现”方法可以最好地实现外泌体蛋白载物的全局定性;外泌体蛋白载物的定量分析可以在全局范围内(即所有检测到的蛋白都被量化)或目标范围内(即只对特定的蛋白进行检测和量化,意即靶向定量)完成。

外泌体蛋白载物的全局定性最好通过多个分离的维度进行,并使用灵敏的串联质谱检测,其中,目前最常用的策略是采用多维蛋白鉴定技术(MudPIT)结合强阳离子交换色谱(SCX)和反相色谱(RP)对多肽的复杂混合物进行分离;得到混合物中每个肽段的分子量和序列特异性片段后,使用Sequest、Mascot、X!Tandem 等软件工具对蛋白质序列数据库进行串联质谱搜索,并用MaxQuant鉴定洗脱肽,再利用IDPicker、Scaffold (Proteome Software)等简化算法,减少已识别蛋白之间冗余的肽序列,得到最终的蛋白列表。

外泌体蛋白载物全局定量最简单的方法是使用无标签方法中简单的LC-MS /MS数据来产生相对的定量信息,可通过两种方法实现:(1)峰面积的确定,(2)光谱计数的测量。检测到的每个前体离子的峰面积可用于定量评估肽和推断蛋白在样品中的水平,光谱计数测量记录了在依赖于数据的LC-MS /MS实验中选择特定肽段的次数,大致反映了样品中的肽段、推断蛋白和水平。

外泌体蛋白载物靶向定量可使用三重四极杆质谱仪进行多反应监测(MRM),其实验步骤为,在第一个四极分析器(Q1)选择一个特定的肽前体离子, 并在第二个四极杆(Q2)被碰撞诱导解离(CID)裂解, 第二个四极质谱分析器(Q3)会特异性的量测肽特定的碎片离子的强度。如果特定的肽存在,随着时间推移,对前体/片段离子对(也称为跃迁)的检测会提供这些监测转换的色谱峰,以此进行靶向定量分析。

参考文献:

[1] Kevin L. Schey, J. Matthew Luther, Kristie L. Rose, Proteomics characterization of exosome cargo. Methods, 2015, 87:75-82

[2] I-Hsuan Chen, Liang Xue, Chuan-Chih Hsu, et al. Phosphoproteins in Extracellular Vesicles as Candidate Markers for Breast Cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017

[3] 张丽娜,基于机器学习的蛋白质类别及蛋白质-配体相互作用预测研究:[博士学位论文]. 山东:山东大学控制科学与工程学院,2017

[4] James W. Dear, Jonathan M. Street, Matthew A. Bailey, Urinary exosomes: A reservoir for biomarker discovery and potential mediators of intrarenal signaling. Proteomics, May 2013, 1572-1580

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