蛋白質組學（ Proteomics ）是以一種細胞或一種生物所表達的全部蛋白質為研究對象，研究細胞、組織或生物體蛋白質組成及其變化規律的科學，本質上是在大規模水平上研究蛋白質的特征，包括蛋白質的表達水平，翻譯后的修飾，蛋白與蛋白相互作用等，由此獲得蛋白質水平上的關于疾病發生，細胞代謝等過程的整體而全面的認識。蛋白質組學的研究內容主要包括蛋白質定性、蛋白質定量、蛋白質功能、蛋白質結構等。從技術角度上看，蛋白質組學分為標記定量蛋白質組學、非標記定量蛋白質組學、4D蛋白質組學、目標定量蛋白質組學、修飾蛋白質組學等。

三黍生物依托多年在蛋白質組學和多組學領域研究深耕的經驗，同時具備全新的 Thermo Q Exactive、Thermo Q Exactive HF、Thermo Q Exactive HF-X、Bruker timsTOF Pro等檢測平臺，打造高通量、超靈敏、廣覆蓋的蛋白質組學檢測方法，全方位服務于蛋白質組學研究領域的客戶。目前已成功協助客戶在Plant cell、Nature communication、Carbohydrate Polymers等SCI期刊發表高分文章，累積發表文章100+篇，平均影響因子6+。

標記定量蛋白質組學是指用同位素對蛋白質組進行標記的情況下對蛋白組進行定量分析，分為體內標記（SILAC技術）和體外標記（TMT和iTRAQ技術），三黍生物提供基于質譜的iTRAQ/TMT標記定量蛋白質組學的分析。

iTRAQ/TMT標記定量蛋白質組是對一個基因組表達的全部蛋白質或一個復雜混合體系內所有蛋白質進行標記，利用標記試劑中的二級報告離子對蛋白進行精確鑒定和定量。標記試劑分為iTRAQ（Isobaric Tag for Relative Absolute Quantitation）和TMT（Tandem Mass Tags），分別由美國AB Sciex公司和Thermo公司研發的多肽體外標記定量技術，采用多種同位素的標簽，與肽段的游離氨基（包括氨基酸N端及賴氨酸側鏈氨基）發生反應，使不同樣品中的同一肽段在一級質譜中表現出相同的質荷比，在二級質譜中反應基團之間的鍵斷裂，帶不同同位素標簽的同一肽段產生質量不同的報告離子，根據報告離子的豐度獲得樣本間相同肽段的定量信息。iTRAQ/TMT 標記定量一次上機可以對 8/16個不同樣本進行蛋白定量比較，具有標記效率高、適用范圍廣、檢測靈敏度高等優點。

技術流程如下：

Label-free非標記定量蛋白組是一種不依賴于同位素標記的蛋白質定量技術，該技術通過液質聯用對蛋白質酶解肽段進行分析，無需昂貴的穩定同位素標簽做內標，只需分析大規模鑒定蛋白質時所產生的質譜數據，比較不同樣本中相應肽段的信號強度，就能對相應的蛋白質進行相對定量。其基本原理是基于肽段母離子提取峰面積，先鑒定樣品中的肽段及蛋白質，再對鑒定到的肽段（蛋白）進行定量分析。利用非標記定量分析多個樣品之間同種蛋白質的差異。

技術流程如下：

DIA（data-independent acquisition）蛋白質組學利用基于數據非依賴采集模式的質譜技術進行蛋白質組學研究，可對復雜的、大規模的蛋白樣本進行高分辨率和高靈敏度的精確定量鑒定，融合了傳統蛋白質組學“鳥槍法”（shotgun）和質譜絕對定量“金標準”選擇反應監測/ 多反應監測（SRM/MRM）技術的優勢和特點。DIA在一級質譜檢測后，會對特定質荷比范圍內的所有母離子進行碎裂，采集所有母離子的碎片離子，并快速地依次掃描相鄰的母離子寬口內的所有碎片離子，從而獲得完整的肽段信息，大大提高蛋白定量的可重現性。

技術流程如下：

PRM（平行反應監測，Parallel Reaction Monitoring）是在多反應監測（multiple reaction monitoring, MRM）技術的基礎上演化而來的，是目前靶向蛋白質組學數據采集的主流方法，根據含有目標蛋白和肽段的樣品或者合成的標準肽段建立的譜圖庫，通過對特異性肽段或目標肽段（如發生翻譯后修飾的肽段）進行選擇性檢測，從而實現對目標蛋白質/修飾肽段的靶向相對定量，同時可以通過合成同位素標準肽段，繪制標準曲線，實現目標蛋白質的絕對定量。PRM技術需要基于高分辨、高精度的質譜檢測平臺，如Q-Exactive HF-X。

技術流程如下：

蛋白質翻譯后修飾（Post-translationalmodification, PTM）指通過在一個或多個氨基酸殘基上加上修飾基團，可以改變蛋白質的物理、化學性質，進而影響蛋白質的空間構象和活性狀態、亞細胞定位、折疊及穩定性以及蛋白質之間的相互作用。隨著對一些疾病進行深入了解，發現在一些情況中蛋白的表達并沒有明顯的變化，但由于一些復雜的翻譯后修飾的改變會影響整個分子機制的改變。因此對樣本進行蛋白翻譯后修飾的研究就顯得尤為重要。蛋白修飾內容主要包括磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化、甲基化等。三黍生物提供磷酸化、乙酰化、泛素化修飾蛋白組學的測定服務。

技術流程如下：

蛋白質組學質譜分析一般是根據保留時間（retention time）、質荷比（m/z）、離子強度（intensity）這三個維度對蛋白質進行鑒定和定量，即傳統的3D蛋白質組學，在此基礎上，4D蛋白質組學增加了第四維度-離子淌度（mobility），主要根據離子的形狀和截面對離子進行分離，能夠區分m/z差值非常小的肽段，使低豐度蛋白信號能夠被區分和識別出來。4D蛋白質組學基于timsTOF Pro質譜儀，結合PASEF（Parallel Accumulation Serial Fragmentation，同步累積連續碎裂）與TIMS（Trapped Ion Mobility Spectrometry，離子遷移譜），可重復測量所有檢測離子的碰撞截面（CCS），能更快、更靈敏的進行蛋白質組定性和定量。三黍生物提供基于timsTOF Pro的4D蛋白質組學研究服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。