复旦大学发表蛋白质组学新技术

　　

生物通报道 复旦大学现代色谱分离分析实验室的研究人员设计出一种基于芯片的二维液相色谱系统，可在质谱分析之前去除血浆样品中的高丰度蛋白。这项成果于近日发表在《Analytical Chemistry》上。

对于血浆样品的质谱分析，一个重大挑战是高丰度蛋白往往占据了主要信号，而掩盖了人们感兴趣的低丰度蛋白的信号，比如疾病的生物标志物。考虑到这个问题，质谱流程通常需要处理血浆样品，在分析前去除丰度最高的蛋白。

人们通常使用免疫亲和柱来处理血浆样品，这种方法利用抗体来选择高丰度蛋白，从而将其去除。然而，据文章作者介绍，低丰度蛋白往往与附着在较高丰度的蛋白上，因此在这一步中损失。另外，这种亲和柱只能去除一小部分蛋白。

为了解决这些问题，复旦大学张祥民教授领导的团队最初开发出一种阴离子交换色谱/反相液相色谱系统。在一项人类肝脏的蛋白质组研究中，他们利用这一系统来去除样品中的高丰度蛋白。

然而，此系统的通量太低，无法在探索性的蛋白质组流程中常规使用。为了改善这一点，研究人员构建了一种二维的阴离子交换色谱（AEC）/反相液相色谱（RPLC）系统，在第二维中使用8个反相液相色谱柱，实现了平行分离。此外，他们使用的是常规尺寸的色谱柱，这与原先的系统相比样品量大大增加，之前他们用的是毛细管柱。

研究人员指出，这些改进使得高丰度蛋白的去除时间缩短到四个小时，这与免疫亲和柱的方法相当。与普通的2D-LC系统相比，通量提高了8倍，并且方便利用了样品分离的停流模式。

他们使用这个系统来分析人类血浆，将它与Waters的nano Acquity UPLC系统和Thermo Fisher Scientific LTQ Orbitrap XL质谱仪相连。在分析中，他们总共鉴定出1332个蛋白，包括一些丰度极低的蛋白，如C-X-C膜体趋化因子9、雄激素受体以及肌苷-5'-单磷酸脱氢酶2，它们都以0.1 ng/mL的水平存在。总体而言，他们检测到的动态范围达9个数量级，去除了84个高丰度蛋白。（生物通 余亮）

不久前，来自瑞士和荷兰的科学家，对在22种不同生长条件下大肠杆菌表达的蛋白质，进行了定量和定性分析。由此产生的数据集描述了细胞中大多数（> 90%）的蛋白质量，对细胞生物学家来说这将是一个宝藏。相关研究结果发表在十二月出版的《Nature Biotechnology》。详细阅读>>

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Array-Based Online Two Dimensional Liquid Chromatography System Applied to Effective Depletion of High-Abundance Proteins in Human Plasma

Anal. Chem. DOI: 10.1021/acs.analchem.5b04553