推荐一篇发表在Nature methods上的文章，文章的通讯作者是来自哈佛医学院的Steven P. Gygi教授和他们课题组的讲师Joao A. Paulo，他们课题组主要致力于开发蛋白质组学和质谱相关的新技术。
在复杂的生物体系中，对蛋白质组中的所有蛋白质进行系统地表征是当今解决重要生物学问题的有力工具，但目前蛋白质组学的研究技术，主要是分析速度，覆盖度以及定量能力方面，还仍落后于基因组学。目前一个亟待解决的技术问题就是在增加样品多重分析能力的同时提高三个方面的性能，从而能对越来越大规模地分析生物学问题奠定基础。等压标记试剂TMT就是一种可以在一个实验中同时对许多样品进行蛋白质组范围内相对定量分析的技术，被认为是平衡上述技术问题有效手段。TMT试剂带有五个含有稳定同位素标记的原子，由氨基反应基团，质量归一化基团和报告基团三部分组成。标记肽段在一级谱中质荷比相同，为单一的复合峰，在随后的二级谱或三级谱中碰撞碎裂产生不同质量的报告离子峰，从而可以对不同样品实现相对定量分析。最开始TMT可以平行分析6个样品，后续引入C13和N15的微小但可以分辨的质量差，从而实现了平行10个样品的分析。本篇文章利用C13和N15的质量差，结合一个优化好的linker和基于脯氨酸的报告离子基团，发展了16标的等压标记试剂：TMTpro。
首先作者利用轻标的TMT0和TMTPro0进行比较，发现标记效率和稳定性相近，但TMTpro能够在更碰撞能量下获得更强的报告离子信号。作者对TMTpro做了benchmark，结合质谱实时搜索功能，作者可以在18小时机时对16个样品中大于8000个蛋白进行定量分析。
作者首先利用新方法对八种人类细胞系中由torin1引起的蛋白丰度和磷酸化状态的变化进行研究。Torin1是mTORC的高选择性ATP竞争型抑制剂。mTORC1/C2是细胞生长和增殖的主要调控因子。mTOR通路的下调已经被证明与多种疾病相关，作者在三组生物学重复实验中定量到了7751个蛋白质，并且将这些蛋白对应的定量结果利用热图展示，可以看到没有明显测量偏差和批次效应，成功鉴定到了前人报道过的Torin1依赖的SQSTM1，MAP1LC3B2和GABARAPL1蛋白水平降低。作者也将TMTpro用于二维蛋白质组整体稳定性改变（PISA实验）中。作者收集五份HCT116细胞裂解液，每份三等分，用不同浓度的星孢素处理后分为12份在不同温度下处理，合并，离心，消化后，用TMTpro进行15个样品的标记合并成为1个样品或是利用10标TMT标记合并为2个样品，进而用质谱分析。实验总共定量到6514个蛋白以及224个激酶。作者也发现了在1uM星孢素和20uM星孢素处理下分别有32个和78个激酶的稳定性发生了显著变化。
总之本篇文章展示了16标定量的TMTpro试剂在复杂生物学问题的蛋白质组学研究中，可以完整地准确地定量分析。
本文作者：YF
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41592-020-0781-4
原文引用：DOI：10.1038/s41592-020-0781-4
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