$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Szybki rozwój technologii spektrometrii mas umożliwił osiągnięcie wysokiej czułości i głębokiego pokrycia proteomem w zastosowaniach proteomicznych1,2. Pomimo tych zmian, multipleksowanie próbek pozostaje wąskim gardłem dla badaczy zajmujących się analizą dużej kohorty próby.
Multipleksowane techniki znakowania izobarycznego są szeroko stosowane do względnej kwantyfikacji dużych partii próbek na całym proteomie3,4,5,6. Kwantyfikacja oparta na znacznikach masy tandemowej (TMT) jest popularnym wyborem ze względu na wysoką zdolność multipleksowania7,8. Odczynniki TMT zostały początkowo wprowadzone na rynek jako zestaw 6-plex zdolny do ilościowego oznaczania do 6 próbek jednocześnie9. Technologia ta została rozszerzona o ilościowe oznaczanie 10-11 próbek10,11. Niedawno opracowane odczynniki 16-plex TMTpro (zwane dalej TMT16) jeszcze bardziej zwiększyły zdolność multipleksowania do 16 próbek w jednym eksperymencie12,13. Odczynniki TMT16 wykorzystują grupę reporterową opartą na prolinie, podczas gdy 11-plex TMT stosuje grupę reporterową pochodzącą z dimetylopiperydyny. Zarówno TMT11, jak i TMT16 wykorzystują tę samą grupę reaktywną aminy, ale grupa bilansu masy TMT16 jest większa niż TMT11, co umożliwia połączenie 8 stabilnych izotopów C13 i N15 w jonach reporterowych w celu uzyskania 16 reporterów (Rysunek 1).
Wzrost możliwości multipleksowania stanowi platformę do projektowania eksperymentów z wystarczającą liczbą powtórzeń, aby sprostać wyzwaniom statystycznym14. Co więcej, dodatkowe kanały w 16-plex TMT pomagają zmniejszyć całkowitą ilość materiału wyjściowego na kanał, co może pomóc w rozwoju powstającej proteomiki pojedynczej komórki15. Wysoka zdolność multipleksowania będzie również cenna w ilościowym określaniu modyfikacji potranslacyjnych, które zazwyczaj wymagają dużych ilości materiału wyjściowego16,17.
Proteomiczne przepływy pracy wykorzystujące technologię TMT zostały usprawnione18,19,20, a w ciągu ostatniej dekady znacznie się rozwinęły pod względem przygotowania próbek, separacji metodą chromatografii cieczowej, pozyskiwania danych ze spektrometrii mas i analizy obliczeniowej21,22,23,24,25,26. Nasz poprzedni artykuł zawiera dogłębny przegląd platformy TMT 10-plex27. Opisany tutaj protokół wprowadza szczegółową, zoptymalizowaną metodę TMT16, w tym ekstrakcję i trawienie białka, znakowanie TMT16, łączenie i odsalanie próbek, zasadowe pH i kwaśną fazę odwróconej fazy pH (RP) LC, MS o wysokiej rozdzielczości i przetwarzanie danych (Rysunek 2). W protokole podkreślono również kluczowe etapy kontroli jakości, które zostały włączone w celu pomyślnego zakończenia ilościowego eksperymentu proteomicznego. Protokół ten może być rutynowo stosowany do identyfikacji i ilościowego oznaczania ponad 10 000 białek o wysokiej odtwarzalności, do badania szlaków biologicznych, procesów komórkowych i progresji choroby20,28,29,30.