定量蛋白组学在生物标志物的发现与验证、疾病的诊断和监测等领域具有重要作用。同量异序标签（Isobaric labeling）是一种用于大规模定量蛋白质组质谱分析的高通量技术。这种方法可以在不增加一级质谱复杂性的情况下实现样品的多通道分析，既缩短了检测时间，又提高了蛋白质组的覆盖深度。以TMT（串联质谱标签）为例，从早期的TMT-duplex发展到TMTpro-18plex，其在蛋白质组学中的应用潜力不断扩大，但TMT标签多通道分析能力仍受到重同位素数量及位置分布的影响。最近，哈佛医学院Steven P. Gygi课题组在J. Proteome Res. 发表题为“Achieving a 35-Plex Tandem Mass Tag Reagent Set through Deuterium Incorporation”的文章，该工作通过在诊断离子单元中引入氘原子，开发了一种新型的氘代 TMTproD 试剂（TMTproD），与已有的TMTpro-18plex相结合，实现35通道样本的高通量蛋白组学分析。
最后，作者利用开发的TMTpro-35plex标签，通过TMT标记的活性蛋白质分析（TMT-ABPP）实验，探讨了小分子抑制剂Sulfopin及其30种结构类似物与蛋白Pin1的113位半胱氨酸残基（Pin1C113）之间的结合特性。结果显示，当Sulfopin及其类似物与Pin1C113有效结合时，则该位点无法被DBIA（半胱氨酸残基探针）进一步标记，导致TMTpro诊断离子的信号下降，当信号减少超过2倍时，则认为这种小分子对特定位点具有显著的结合能力。通过对于不同类型小分子抑制剂的结合能力分析，作者揭示了Pin1C113结合口袋的偏好，为新型治疗药物的设计提供了有力的数据支持。
综上，作者通过在TMTpro标签中引入同位素氘原子，开发了一种35通道的TMTpro-35plex标签，能够在一次实验中实现多达35个样本的定量，显著提升了传统TMTpro-18plex的样本通量。并基于DISAT的两步归一化策略，成功减轻了由于氘的同位素效应引起的色谱保留时间偏差，为高通量蛋白质组学中研究提供了新的工具。
编辑：黄志辉
审核：苗腾元
作者信息
Steven P. Gygi
哈佛医学院 细胞生物学系教授
主要研究方向
Prof. Gygi研究集中在大规模定量蛋白质组，包括癌症细胞系蛋白质组的分析、蛋白质相互作用网络（如BioPlex项目）、智能数据采集（如Orbiter实时数据库搜索平台）、以及靶向蛋白质组学（如Tomahto平台的开发）。这些研究旨在通过质谱技术提升蛋白质分析的深度和效率，实现多样本的同时定量分析，并探索蛋白质在疾病中发挥的作用。
