1.技术简介

定量蛋白质组学是蛋白质组研究的重要内容，通过对基因表达产物——蛋白质的定量分析，以了解基因在不同的生理、病理和逆境条件下的表达情况。近年来，随着非凝胶（non-gel-based）技术的发展，“鸟枪法”蛋白质组学（“Shotgun”proteomics）技术，特别是多维蛋白质鉴定（Multidimensional Protein Identification，MudPIT）已成为研究复杂生物样本中大规模蛋白质表达和定性和定量分析的强有力工具。在非标记策略的定量模型中，主要涉及两种不同的算法：其一，以肽段的色谱峰积分面积为基础，通过比较一对生物样品中相对应到蛋白质酶解多肽的色谱积分面积而得到两者的相对丰度；其二，以肽段被质谱检测的计数为基础，通过归一化来表征被检测蛋白质的相对丰度。非标记技术认为肽段在质谱中被捕获检测的频率（Counts）与其在混合物中的丰度成正相关，因此蛋白质被质谱检测的计数反映了蛋白质的丰度，通过适当的数学公式可以将质谱检测计数与蛋白质的量联系起来，从而对蛋白质进行定量。

2. 技术原理

在非标记定量策略的两种算法中，基于肽段被检测到次数的算法得到的肽段定量较色谱峰面积的算法有好的重现性（Reproducible）和动态范围（Dynamic range），但是后期需要较为复杂的算法（Alignment）和均一化方法（Normalization method）。基于现代高灵敏度质谱（High resolution of modern spectrometers）结果的分析软件Maxquant综合了以上两种定量方法的优点：以一级质谱（MS1，肽段水平）为基础，将质谱数据转化成以色谱保留时间（Retention time）和质荷比（m/z）为变量的二维图谱（图A），在该二维图谱基础加上MS1肽段的强度（Intensity）变量，即最原始的质谱数据最终被转换成形象的三维图谱（图B）。

在每个样本的质谱实验中，最后的实验结果均可表现为一张二维图谱，二维图谱中的每个点对应一个肽段，根据三维图谱中的峰积分计算出该点（肽段）的强度，通过比对不同样本对应的肽段强度，可达到对肽段和蛋白质进行相对定量的目的。