蛋白组学：PRM技术简介

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PRM（平行反应监测，Parallel Reaction Monitoring），是目前靶向蛋白质组学数据采集的主流方法，通过对特异性肽段或目标肽段（如发生翻译后修饰的肽段）进行选择性检测，从而实现对目标蛋白质/修饰肽段的靶向相对或绝对定量。（以下资料总结整理自网络）

• 1：PRM技术原理平行反应监测(Parallel Reaction Monitoring,PRM) 是一种基于高分辨、高精度质谱的离子监视技术，能够对目标蛋白质、目标肽段（如发生翻译后修饰的肽段）进行选择性检测，从而实现对目标蛋白质/肽段的定量。首先利用四级杆质量分析器的选择检测能力，在一级质谱中选择性地检测目标肽段的母离子信息。随后，在collision cell中对母离子进行碎裂；最后利用高分辨、高质量精度分析器在二级质谱中检测所选择的母离子窗口内的所有碎片的信息。这样即可对复杂样本中的目标蛋白质/肽段进行准确地特异性分析。而“鸟枪法”（Shot-gun）与PRM是两种不同的质谱扫描方式。“鸟枪法”的目标是尽可能多的检测样品中的蛋白，易于检测到丰度较高蛋白，而PRM则是针对特定蛋白实现精准定量。
  

• 2：目标蛋白定量用PRM代替WB的优势PRM常被称为“质谱领域的WB”。WB是依赖于抗体的检测方法，其效果与抗体的质量、实验操作密切相关，而且严格说来，其基于显色条带亮度的定量只能说是“半定量”。目前市场上抗体质量参差不齐，很多蛋白又没有商品化抗体可以购买，制备单抗周期又长，这些因素很大程度上限制了WB的效果。PRM则是一种不依赖抗体，基于质谱的靶向定量技术，所以对一些没有抗体的蛋白，以及针对翻译后修饰的蛋白，通过PRM可以很快拿到定量结果。PRM灵敏度高，特异性好，定量范围可达4个数量级以上，实现了真正意义上的蛋白精确定量。另外，通量方面，一次PRM实验可同时对多达几十个蛋白进行同时定量，这也是WB很难达到的。
  

• 3：PRM分析流程要做PRM首先要明确目标蛋白（或多肽）是什么，设计和建立针对这些目标蛋白PRM质谱采集方法，然后对待测样品进行PRM数据采集，将得到的原始谱图数据导入分析软件提取子离子信息进行定量。另外，如果配制已知浓度的标准肽段，用PRM额外做一个标准曲线，即可实现绝对定量。
  
• 4：PRM技术应用研究工作中涉及到蛋白或多肽定量的都可以通过PRM技术来实现。具体说来，比如验证定量蛋白质组学中某些蛋白的变化，多肽的相对和绝对定量，想做蛋白定量却没有抗体，针对蛋白修饰位点的定量，想同时定量多个蛋白的情况等，都可以用PRM来做。
  
• 5：PRM技术跟MRM技术有区别
  
• PRM技术与MRM技术很相似。先说一下相同点，两种技术在一级质谱中筛选目标蛋白的原理是一样的，都是通过四级杆进行母离子的筛选从而进行下一步的检测；不同点也很容易理解，MRM技术是在母离子碎裂后检测特异的子离子，通过母离子-子离子这种一一对应的离子对形式进行蛋白的定性定量，PRM技术是在母离子碎裂后通过高分辨检测器对全部子离子进行检测，这是PRM技术与MRM技术的不同。由于二级质谱检测模式的不同，在准确定性定量上，PRM技术比MRM技术更为准确，受到的离子干扰远小于MRM技术。PRM技术的优势是更加简便，只需选择出母离子的质荷比，电荷数即可进行检测，不需要寻找准确的母离子-子离子对进行检测。
  

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  6：PRM实验步骤，仪器，检索软件及常用数据库
  
• 实验步骤包括：蛋白提取、浓度测定及 SDS-PAGE 凝胶检测，质检报告；蛋白酶解、除盐，冻干机冻干；高分辨 LC-MS/MS 质谱DDA检测，搜库定性，选择母离子，高分辨 LC-MS/MS 质谱PRM检测，定量分析，完整报告整理。
  
• 常用质谱仪器有：AB公司 5600 Triple TOF、Thermo 公司Q Exactive。
  
• 常用的检索软件有：SCIEX公司ProteinPilot 5.0、Thermo 公司Proteome Discoverer。
  
• 常用的数据库有：Uniprot数据库、NCBI数据库、本地自建数据库。
  
• PRM数据处理软件：skyline
  
• 7：经典的参考文献
  
• 1.The Scheduled MRM Algorithm Enables Intelligent Use of Retention Time During Multiple Reaction Monitoring -Delivering up to 4000 MRM Transitions per LC Run. AB SCIEX Technical Note 0921010-03.2.Ruedi Aebersold, Alma L.Burlingame and Ralph A. Bradshaw.Western Blots versus Selected Reaction Monitoring Assays：Time to Turn the Table. Molecular & Cellular Proteomics.September1, 2013, 12 :2381-2382.3.Quantitative profiling of protein tyrosine kinases in human cancer cell lines by multiplexed parallel reaction monitoring assays. Molecular & Cellular Proteomics, 2015,14(12):218-24.4.Targeted proteomics analysis of protein degradation in plant signaling on an LTQ-Orbitrap mass spectrometer. Journal of proteome research 13, 4246 (2014).
  

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