摘要：过去十几年的时间，蛋白质组学经历了质的飞跃，研究对象从细胞模型、动物模型，到人的体液、组织等人体样本，应用范围的生物复杂度越来越高。研究目的也从最初的肽段序列推导，到多肽和蛋白质的定性定量分析，翻译后修饰，再到如今成为新热点的空间层面蛋白质信息挖掘。这些跨越极

过去十几年的时间，蛋白质组学经历了质的飞跃，研究对象从细胞模型、动物模型，到人的体液、组织等人体样本，应用范围的生物复杂度越来越高。研究目的也从最初的肽段序列推导，到多肽和蛋白质的定性定量分析，翻译后修饰，再到如今成为新热点的空间层面蛋白质信息挖掘。这些跨越极大提升了对人类蛋白质组的探索深度。据不完全统计，中科新生命2024年度蛋白组学项目文章已发表近200篇，累计影响因子近1500分。

图1 蛋白质组学研究流程

常用的基于LC-MS/MS的定量蛋白质组学策略有四种：两种靶向技术方法：选择性/多反应监测（SRM/MRM）和平行反应监测（PRM）体系，以及两种非靶向技术方法：数据依赖性采集（DDA）和数据非依赖性采集（DIA）。DIA数据非依赖采集模式作为DDA模式的延伸和发展，是近几年来兴起的一种新的质谱数据采集方式。DIA主要通过高低碰撞能量进行一级质谱和碎片信息的交替采集，将整个扫描范围划分为若干个可变窗口，将每个窗口内的所有母离子进行碎裂，从而完整地获得样本中所有母离子的全部碎片信息。基于DIA的定量蛋白质组具有通量高、稳定、准确性好等优点，更适合于复杂样本和大规模蛋白质组的定量分析。

图2 DDA和DIA基本原理和性能比较 （doi: 10.1016/j.ddtec.2021.06.006）

接下来，请跟随小编一起看一看近几个月的合作项目文章都利用DIA定量蛋白质组做了哪些研究吧！

案例一

子宫内膜异位症的机制探究

合作单位：厦门大学第一附属医院

发表时间：2024.05.12

研究内容：采用多组学方法对2组39例子宫内膜异位症患者进行研究。GO和KEGG通路富集分析用于研究子宫内膜异位症的功能变化。采用Pearson相关系数分析，探讨子宫内膜异位症中全蛋白组与泛素化修饰组的关系。通过Western blot验证泛素、纤维化相关蛋白和E3泛素蛋白连接酶TRIM33的蛋白表达水平。体外转染人子宫内膜基质细胞（hESCs） TRIM33小干扰RNA (siRNA)，探讨TRIM33对纤维化相关蛋白的影响。

研究人员结合蛋白质组学和转录组学，发现异位子宫内膜中参与ECM产生的mRNA和蛋白水平同时发生变化的基因。泛素化修饰组学在异位组（EC）与正位组（NC）和同位组（EU）中分别鉴定出1647和1698个泛素化赖氨酸位点。多组学整合强调了泛素化在子宫内膜异位症关键纤维化调节因子中的重要作用。提示泛素化对异位病变中纤维化相关蛋白的表达有正向调节作用。在子宫内膜异位症的纤维化相关通路中发现了41个关键蛋白的泛素化。最后，通过独立样本验证了EC组织中TGFBR1/α-SMA/ FAP/FN1/Collagen1蛋白的表达升高。更重要的是，证明TRIM33的mRNA和蛋白水平在子宫内膜异位症组织中都降低了。敲低TRIM33可促进hESCs中TGFBR1/p-SMAD2/α-SMA/FN1蛋白表达，但对colagen1 /FAP水平无显著影响，提示其对体外纤维化有抑制作用。

案例二

银屑病的机制和药物靶点研究

合作单位：重庆医科大学第一附属医院

发表时间：2024.05.13

研究内容：在这项研究中，利用 DIA定量蛋白质组学分析7例健康对照和8例银屑病（PsO）患者的血清蛋白质组学，找到与PsO密切相关的差异表达蛋白（DEPs）和枢纽蛋白。为了确认候选因子蛋白酪氨酸磷酸酶受体S （PTPRS）在银屑病病变和银屑病角化细胞模型中的表达，进行了免疫组织化学染色、定量实时聚合酶链反应和western blotting。共发现129个DEPs与PsO密切相关。PsO的中心蛋白为PVRL1、FGFR1、PTPRS、CDH2、CDH1、MCAM和THY1。鉴定出5种候选中枢蛋白药物：encorafenib、lepeptin、federatinib、UNC 0631和SCH 530348。PTPRS是这五种药物的共同药理靶点。

研究人员还发现PTPRS敲低可促进角质形成细胞IL-1α、IL-1β、IL-23A、TNF-α、MMP9、CXCL8和S100A9的增殖和表达。PsO中PTPRS表达降低，负向调控PsO。所以研究发现PTPRS可能通过抑制角质细胞增殖和炎症反应参与PsO的发病机制，是潜在治疗靶点。

案例三

三阴性乳腺癌肿瘤周围电针的治疗潜力以及分子机制

合作单位：北京中医药大学第三附属医院

发表时间：2024.06.29

研究内容：针对三阴性乳腺癌（TNBC）的治疗策略已将重点从血管生长因子转移到内皮细胞代谢。本研究强调了一种全球公认的TNBC的非药物干预措施——肿瘤周围电针的治疗潜力以及分子机制。该团队研究表明，肿瘤周围电针可有效降低4T1乳腺癌异种移植物的微血管密度，增强血管功能，针刺后第3天效果最佳。及时结合肿瘤周围电针可增强紫杉醇的抗肿瘤作用。

多组学分析显示，Glyoxalase 1 （Glo1）及其相关的甲基乙二醛-糖酵解通路是电针诱导血管正常化的关键介质。肿瘤周围电针可显著降低4T1异种移植物内皮细胞中Glo1的表达。通过体内基质凝胶栓塞血管生成实验，证明了Glo1敲除或电针均可抑制血管生成。相反，Glo1过表达增加血管形成。人脐静脉内皮细胞Glo1的体外药物抑制和基因敲低通过下调甲基乙二醛-糖酵解途径抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。使用Glo1斑马鱼模型的研究进一步证明了Glo1在血管发育中的作用。这项研究强调了Glo1在肿瘤周围电针中的关键作用，为加强血管正常化和改善TNBC治疗结果的有希望的途径。

案例四

肠炎沙门氏菌血清型鼠伤寒菌系的鉴定

合作单位：中国人民解放军疾病预防控制中心

发表时间：2024.07.20

研究内容：肠炎沙门氏菌血清型鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）是沙门氏菌病的主要病因，多重耐药病原菌的出现已日益引起人们的关注。本文对2212个中国分离株和1739个公开基因组的全基因组测序揭示了粗糙菌落变异的种群结构和进化过程，发现一种在中国分离的具有强生物膜形成能力的特殊粗糙菌落变体。该变异表现出潜在的环境适应能力，包括高比例的高比例的多重耐药（MDR）和增强的生物膜形成能力。此外，这些变异株聚集在一起，在系统发育树上形成了一个新的谱系。本研究还通过大规模基因组流行病学研究强调了该变异在国内和国际上的潜在传播。不同蛋白组学表型特征和基因组变化可能导致了这种新谱系的出现和流行，有助于其竞争优势和基因组适应。

以上只是几篇中科新生命DIA定量蛋白质组客户文献的简单分享，DIA定量蛋白质组技术的具有多种应用场景：

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来源：老孙的科学讲堂