蛋白质作为所有生命周期的直接参与者，是生命现象和生物规律 变化的标志物，在生命科学的大环节中占据着举足轻重的地位。 从蛋白质的角度去描述生物的变化，业已成为研究生命科学的主 要手段。处于不同时期、不同条件下的功能性蛋白质，其表现 形式及丰度水平千变万化、生理功能模块和介导信号通路纷繁复 杂，因此，深入研究蛋白质乃至对生物标志物监测充满着艰辛与 挑战。与早期关注蛋白质的发现过程不一样，目前生物化学家越 来越重视功能性蛋白质在表达量上的变化，蛋白丰度的变化更能 体现出生命变化的多样性。
生化实验室根本的分析任务之一就是蛋白的定量分析，但以往 的抗体免疫化学法 (western blot) 表现出较差的特异性和较高的 测量误差 (cv > 20 - 40%)。串联质谱多反应监测 (mrm/srm) 定量方法，一直以来就是定量的黄金标准，在小分子定量上早已 成熟使用，随着液相色谱和串联质谱技术的提高，越来越多的生化实验室开始大量采用串联质谱技术为基础的蛋白（肽段）定量 流程。mrm 肽段定量方法的优点很多，它利用蛋白专属的肽段 序列完成定量分析，一次运行可同时分析几十到几百种的蛋白， 具备高通量的定量分析能力。特别是 2012 年，方法领域的权 威期刊《nature methods》将基于三重四极杆质谱 (q) 平台的 mrm/srm 定量思路的靶向蛋白质组学 (targeted proteomics) 技术列为当年的年度方法，确立了目标蛋白定量分析的策 略。近年来该杂志陆续发表了多篇论文，对 q-mrm/srm 思 路成功应用于目标蛋白定量分析进行了持续报道。随着质谱灵敏 度的大幅提高，以大流速常规液相色谱 (lc) 取代纳流液相色谱 (nano-lc) 所组成的 mrm 肽段定量方法，代表着蛋白定量分析 的高技术标准，*地促进生物化学及各种新应用快速向前发 展，广泛应用在蛋白质组学、生物制药等研究领
mrm 方法作为一种成熟的定量技术，已经广泛用于食品安全检 测和制药行业以及肽段的检测。以制药为例，mrm 方法被用来 监测血样中药物浓度或药物代谢产物随时间的变化。基于质谱 技术的蛋白质组学常用的一种分析策略是采用特异性蛋白酶将蛋 白质酶切形成肽段，生成的肽段经过液相色谱分离后进入质谱分 析，通过鉴定蛋白对应的性肽段 (unique peptides) 来鉴定 相应的蛋白，该方法被称为枪法 (shotgun)，是蛋白质组学经 典的非靶向方法。该方法被广泛用于复杂生物样本，如血浆、细 胞、组织中蛋白的大规模鉴定，采用标记或非标记的方式通过相 对定量比较对照组和样品组的差异可以发现具有诊断、预警或治 疗有意义的潜在蛋白质，即生物标记物。仅以癌症为例，目前文 献报道的潜在生物标记物就超过 1261 个[1]。然而，这其中几乎 没有一个潜在生物标记物能满足临床生物标记物的高标准而被认 可，这一点从美国 fda 批准蛋白类生物标记物的进度就能证实。 过去 15 年，美国 fda 批准的针对所有疾病的生物标记物平均下 来每年不超过 1.5 个蛋白[2]。在临床上，目前使用的生物标记物 的体内浓度低、动态范围宽，浓度分布能跨越 11 个数量级；在分 析方法上又缺少一种能对大量不同样品进行定量的高通量分 析方法。而 mrm 方法能弥补枪法的不足，提供了一种高灵敏 度、高度、高重现性和高通量的分析方法，非常适用于生物 标记物的验证及系统生物学研究[3]。
mrm 方法充分发挥了 q 定量的优势。在 mrm 方法中，通 过采用 q1 和 q3 分别选择目标肽段的母离子和子离子来实现对 应目标蛋白的定量。两级四极杆筛选为 mrm 方法提供了极 高的选择性，降低了复杂样品中共流出物的背景干扰[4]。同时， q 方法采用选择离子通过模式，相比于枪法的传统全扫描模 式，方法的灵敏度提高了 1 - 2 个数量级。另外，mrm 具有五 个数量级的线性动态范围，能够检测复杂样品中的低丰度蛋白， 这在系统生物学定量研究中至关重要。mrm 检测肽段方法建 立后，在不同的实验室里重复实验具有非常好的重现性；一个方 法内可包含上千个 mrm 离子对，能实现高通量的检测[5]。通过 加入稳定同位素标记内标肽段 (stable isotope-labeled internal standards, sis)，可以大大降低离子抑制、基质效应和样品前处 理过程的误差造成的影响，得到更准确的定量结果。对于一组给 定的待测蛋白质，如信号通路上蛋白质、一组生物标记物，mrm 方法能够进行一致的、可重复的、高通量的定量分析[6]。相 比于亲和方法，mrm 不受到抗体种类及特异性的限制，能够很 方便的进行大规模研究。 目前靶向肽段定量的蛋白测定法，可以开展大规模的蛋白质组学 定量分析项目，以及在大规模地开发、系统性地验证蛋白质生物 标志物；加之快速成熟的分析方法和软件，以及广泛接受和普遍 使用的质谱仪器，为生物化学家提供了系统、可靠、革命性的蛋 白定量平台，*地促进了系统生物学、临床研究、生物制药及 其它相关应用领域的高速发展。
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