定量蛋白质组学，是对研究对象基因组表达的所有蛋白质或者一个混合体系中的目标蛋白质进行精确定量和定性的蛋白质组学。用来探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制以及蛋白质群体内的相互关系，从而获得对不同处理过程、生理状态、及其调控网络的全面而深入的认识，以揭示生命活动的基本规律。以质谱为基础的定量蛋白质组学，主要分为：同位素标记的定量蛋白质组（iTRAQ/TMT）和非标记的定量蛋白质组（Label-free）两类。
1. iTRAQ标记定量蛋白质组学分析
iTRAQ（Isobaric tags for relative and absolute quantitation）是美国应用生物系统公司研发的一种体外同重同位素标记的相对与绝对定量技术。该技术利用4种或8种不同签的同位素试剂特异性地标记不同样品中的蛋白多肽氨基基团，标记的样品等量混匀后，经液相色谱分离及串联质谱（MS/M）分析，可同时比较4种或8种不同样品中蛋白的相对表达量信息，通过生物信息学分析即可鉴定出所测蛋白及其在各样品中的表达差异。iTRAQ试剂由三部分组成：报告基团、质量平衡基团和反应标记试剂基团，成4种或8种相对分子质量均等量的异位标签iTRAQ试剂用于标记酶解后的肽段。
2. TMT标记定量蛋白质组学分析
TMTTM（Tandem Mass Tag TM）技术是由美国赛默飞世尔科技公司研发的一种多肽体外标记技术。TMT与iTRAQ试剂在结构和检测原理上基本类似，也是由报告基团、平衡基团和肽反应基团三部分组成。该技术采用2种、6种或10种同位素的标签，通过特异性标记多肽的氨基基团，然后进行串联质谱分析，可同时比较2组、6组或10组不同样品中蛋白质的相对含量。
3. Label-free非标记定量蛋白质组学分析
蛋白质非标记定量技术（Label-free）是通过液质联用技术对蛋白质酶解产生的肽段进行质谱分析，比较不同样品中相应肽段的信号强度，从而对肽段对应的蛋白质进行相对定量。
定量蛋白质组方法比较
技术方法
优点
缺点
iTRAQ
①定量准确、重复性好、可信度高；②蛋白通量高（8标）、覆盖度高；③自动化程度高、分析快；④分离能力强、效果好、分析范围广，定性结果可靠；
①需同位素标记，成本较高；②样本数受限制，只可平行比较2-8个样本；③样本处理过程易引入误差；④只能检测差异蛋白；
Label-free
①实验成本低，无需同位素；②样本数不受限制，适用于大样本；③对样本操作较少，所需样本量低；④检测肽段范围宽，有利于低丰度蛋白质检测；⑤可以鉴定蛋白的有无；
①数据处理复杂；②对质谱结果稳定性依赖高；③影响重复性和定量准确性；
样品要求
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样本类型 |
技术方法 |
样本量 |
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细胞 |
iTRAQ |
1-5*107 |
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TMT |
1-5*107 |
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Label-free |
1-5*105 |
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动物组织 |
iTRAQ |
200 mg |
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TMT |
200 mg |
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Label-free |
10-50 mg |
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植物组织 |
iTRAQ |
>500 mg |
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TMT |
>500 mg |
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Label-free |
200 mg |
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微生物 |
iTRAQ |
>500 mg |
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TMT |
>500 mg |
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Label-free |
200 mg |
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血清 |
iTRAQ |
500 μL |
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TMT |
500 μL |
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Label-free |
200 μL |
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尿液及体液 |
iTRAQ |
5 mL |
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TMT |
5 mL |
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Label-free |
2 mL |
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均需要-80℃保存、干冰寄送 |
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