원리

이 분석은 동위원소나 화학적 라벨을 사용하지 않고 펩타이드의 질량 분석 신호를 직접 측정합니다. 질량 스펙트럼에서 펩타이드 피크의 강도는 샘플 내 해당 단백질의 풍부도와 관련이 있습니다.

장점

1. 라벨 프리 정량화는 비용 효율적이며 번거로움이 적고, 다양한 샘플에 적용할 수 있습니다.

2, 특히 샘플 처리량이 높은 대규모 proteomics 연구에 유용합니다.

원리

TMT는 등방성 화학 태그(isobaric chemical tags)를 사용하여 서로 다른 샘플의 펩타이드를 라벨링합니다. 이 태그는 MS1 스캔에서 동일한 질량을 가지지만, MS2 스캔에서 구별되는 이온을 생성하여 여러 샘플을 동시에 정량화할 수 있게 합니다.

장점

1. 높은 다중화 용량

많은 샘플을 동시에 정량화할 수 있어 매우 효율적이고 비용 효과적입니다. 여러 독립적인 분석이 필요 없으므로 시간과 자원을 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 실험 조건이나 시간대가 포함된 대규모 연구에서 TMT를 사용하면 모든 샘플을 한 번의 분석으로 처리하고 정량화할 수 있습니다.

2. 정확한 정량화

보고 이온의 강도는 펩타이드의 양에 직접적으로 관련되며, 단백질의 정확하고 재현 가능한 정량화를 제공합니다. MS1 스캔에서 TMT 태그의 등방성 특성과 MS2 스캔에서의 특수한 분해는 상대적으로 높은 농도의 단백질에 대한 양 신뢰할 수 있는 측정을 보장하며, 저농도 단백질에 대해서도 정확한 측정을 가능하게 합니다. 이는 생물학적 과정이나 질병 상태와 관련된 미세한 단백질 발현 변화를 감지하는 데 중요한 정밀성을 제공합니다.

원리

DIA는 질량 분석(MS) 기반의 기술로, 지정된 질량대전하비율(m/z) 범위 내에서 모든 전구체 이온을 체계적으로 분해하고 분석합니다. 이는 다른 방법들이 가장 풍부한 이온만 선택적으로 분석하는 방식과 달리, 모든 이온을 분석하여 더욱 포괄적인 데이터를 제공합니다.

장점

1. 깊이 있는 커버리지 

DIA는 저농도 단백질을 포함한 단백질체의 더 포괄적인 정보를 제공합니다. 넓은 범위의 전구체 이온을 분석함으로써 더 많은 펩타이드와 단백질을 탐지할 수 있는 잠재력이 있습니다.

2. 재현성

DIA는 단백질 정량화에서 높은 재현성을 보입니다. 데이터 획득의 체계적이고 편향 없는 특성 덕분에 샘플 간 변이나 실험 조건에 영향을 덜 받으며, 다양한 샘플 간 비교에서 더 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.

원리

PRM(병렬 반응 모니터링)은 질량 분석 기반의 기술로, 특정 단백질 또는 펩타이드의 정확한 정량화를 목표로 합니다. 이를 통해 관심 있는 단백질 또는 펩타이드만을 정확하게 타겟팅하고 측정하여 단백질체에 대한 중요한 통찰을 제공하며, 주어진 샘플의 단백질 구성과 양을 이해하는 데 도움이 됩니다.

장점

1. 높은 특이성

PRM은 뛰어난 선택성을 제공합니다. 복잡한 생물학적 샘플 내에서 수많은 다른 분자들 중에서 원하는 단백질이나 펩타이드만을 정확하게 타겟팅하여 감지할 수 있습니다. 이 특이성 덕분에 배경 소음이나 간섭이 줄어들어 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

2. 높은 민감도

PRM은 저농도 단백질을 감지할 수 있는 높은 민감도를 가집니다. 이는 생물학적 시스템에서 극소량 존재하는 신호 분자나 질병 관련 바이오마커와 같은 단백질을 조사할 때 매우 중요합니다.

3. 정량적 정밀도

PRM은 정확하고 신뢰할 수 있는 정량 데이터를 제공합니다. 타겟 전구 이온-파편 이온 쌍의 신호 강도를 측정함으로써 단백질이나 펩타이드의 상대적 또는 절대적 풍부도를 정확하게 결정할 수 있습니다. 이는 서로 다른 샘플 간의 의미 있는 비교를 가능하게 합니다

원리

PTM 단백질체 분석은 단백질 번역 후에 일어나는 화학적 수정에 대한 연구 분야입니다. 이러한 수정은 단백질의 구조, 기능, 위치, 안정성에 중요한 변화를 일으킬 수 있습니다. 대표적인 PTM에는 인산화(phosphorylation), 당화(glycosylation), 아세틸화(acetylation), 메틸화(methylation), 유비퀴틴화(ubiquitination) 등이 있습니다. PTM 단백질체 분석은 이러한 수정들이 어떻게 생물학적 과정과 세포 기능을 조절하는지 이해하려는 목표를 가지고 있습니다.

장점

1. 기능적 통찰

PTM 단백질체 분석은 단백질 기능에 대한 중요한 정보을 제공합니다. PTM을 이해하면 단백질이 어떻게 활성화되거나 비활성화되는지, 다른 분자들과 어떻게 상호작용하는지, 그리고 신호 경로에서 어떻게 작용하는지 이해할 수 있습니다. 예를 들어, 인산화는 종종 단백질 활동을 켜거나 끄는 분자 스위치로 작용합니다.

2. 질병 바이오마커 발견

PTM 단백질체 분석은 질병에 대한 바이오마커 식별에 중요한 역할을 합니다. 비정상적인 PTM 패턴은 암과 같은 질병과 관련이 있는 경우가 많습니다. PTM을 연구함으로써 조기 진단, 예후, 치료 모니터링을 위한 잠재적인 바이오마커를 발견할 수 있습니다.

3. 세포 내 과정에 대한 포괄적인 이해

PTM은 세포 주기 조절, 대사, 유전자 발현 등 거의 모든 생물학적 과정에 관여하므로, PTM 단백질체 분석을 통해 세포 내에서 일어나는 복잡한 조절 네트워크를 밝혀낼 수 있습니다

원리

4D - 프로테오믹스는 고차원적 프로테오믹스 접근 방식입니다. 단백질의 3차원 공간 정보(분리 기법에서 얻은)와 이온 이동성과 같은 추가 차원을 포함한 4차원(4D)을 통합합니다. 이 기술은 전통적인 단백질 분석 방법에 추가적인 정보 층을 추가하여 프로테오믹스에 대한 보다 포괄적이고 심층적인 이해를 제공합니다.

장점

1. 향상된 해상도

이온 이동성의 차원을 추가하면 펩타이드의 분리 해상도가 크게 향상됩니다. 즉, 유사한 질량과 화학적 조성을 가진 펩타이드를 더 잘 구별할 수 있어 단백질과 이소폼을 보다 정확하게 식별할 수 있습니다.

2. 심층 프로파일링

4D-프로테오믹스는 프로테옴의 보다 심층적인 프로파일링을 가능하게 합니다. 더 많은 저농도 단백질과 번역 후 변형을 감지할 수 있어 샘플의 단백질 지형을 보다 완벽하게 파악할 수 있습니다.

3. 향상된 데이터 품질

여러 분리 및 분석 기술을 결합하면 더 높은 품질의 데이터를 얻을 수 있습니다. 이는 바이오마커 발견 및 생물학적 경로 이해와 같은 다운스트림 경로 분석에 유용합니다