分享一篇发表在Angew上的文章Isobaric Stable Isotope N-Phosphorylation Labeling (iSIPL) for Ultrasensitive Proteome Quantification，通讯作者是来自厦门大学的高祥副教授，他的主要研究方向是蛋白质组学和药物分析。
基于质谱的定量蛋白质组学已经成为了生命科学中进行大规模蛋白质定量分析的首选方法，可以用于生物标志物发现、药物靶点验证、翻译后修饰调节等各方面的研究。稳定同位素标记是最常见的质谱定量策略，其原理是通过同位素试剂引入质量差来实现蛋白质定量，ICAT、iTRAQ和SILAC等都是经典的同位素标记方法。然而，现有的同位素标记方法的灵敏度尚不能满足单细胞或临床样本等微量样品分析的需求，因此作者希望开发一种超灵敏质量标签来提升定量灵敏度。N-磷酰氨基酸在气相中会发生C-C键裂解生成一个包含P-N键的碎片离子，作者受此反应启发设计了N-磷酸化等压同位素标记(iSIPL)试剂，它包括3个部分：用于定量的报告基团、用于质量归一化的平衡基团和用于标记的反应基团。作者首先验证了该试剂在质谱中会发生预期的碎裂生成对应的磷酰离子，并对磷酸上不同的取代基进行优化，最终确认二乙酯的结构离子化效率最高。
为确定iSIPL试剂的标记效率和选择性，作者在纯蛋白和细胞裂解液两个层面比较了iSIPL-0试剂和TMT试剂的鉴定效果。结果表明，iSIPL的表现优于TMT。作者在纯肽段上进行比较分析后发现，iSIPL标记肽的离子化效率更高，并且更容易碎裂出报告离子，这应当是其表现更好的原因。
接下来，作者尝试用两标iSIPL对HIV-1 Tat蛋白存在时激活HIV基因转录的动态CDK9相互作用组进行定量。CDK9相互作用蛋白是通过亲和纯化获取的，作者的目标是评估iSIPL定量数量有限蛋白质的能力。最终作者定量到了453个CDK9相互作用蛋白，定量结果在5次重复中重现性非常好。与已发表的文章和数据库比较，122个蛋白首次被鉴定为潜在的CDK9相互作用蛋白，其中就包括PARP13，它在Tat表达后与CDK9的相互作用显著减弱。作者随后简单验证了PARP13在HIV基因转录抑制中的作用。
综上，作者开发了一种新型等压质量标签iSIPL，拥有比TMT更高的鉴定效率与定量能力，为基于质谱的定量蛋白质组学提供了新的工具。
本文作者：TZY
责任编辑：FTY
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202303656
文章引用：DOI: 10.1002/anie.202303656
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