迎接蛋白組學樣品處理（lǐ）新挑戰 ，Empore StageTips助力高通量檢測

       蛋白組學脫胎於人類基因組計劃中的功能基因組學，是研究（jiū）細胞、組織或完（wán）整生物體所擁有的全套蛋白質的學（xué）科，“全景式地研究在各種特定情況下的（de）蛋白質譜”。（賀福初，中國蛋白（bái）質組（zǔ）計劃，中國（guó）科學基金，2002，264-268）

蛋白組學的實驗過程高度依賴優（yōu）化的樣品前處理。其中，蛋（dàn）白消解和（hé）質譜（pǔ）分析這兩步之間的處理過程對整體分析質量和靈敏度有著（zhe）非常重（chóng）要的影響。一種名為StageTips的關鍵技術於2003年（nián）由（yóu）南丹麥大學蛋白質組學領域學者Matthias Mann報道，並因（yīn）其高效和（hé）簡便而在蛋白組學研究中得（dé）到廣泛使用。許多研究機構根據自（zì）身課題特點開（kāi）發了StageTips的應用規程。

StageTips是一種填充了Empore膜片的微量移液管。其全稱是“Stop and go extraction tips”，喻意為蛋白分（fèn）解產生的（de）肽被Empore膜片攔（lán）截，然後由適當的溶劑釋放出來（lái）。這個過（guò）程中，鹽（yán）份去除，肽（tài）得到純化和濃縮，或者預分餾。Empore膜片由高分子纖維（wéi）網固（gù）定住的功能顆粒構（gòu）成，同時具有很好的物理特性（如柔軟、致密）和化學特性（如高保留因子），使StageTips特別適用於LC/MS分析之前處理（lǐ）肽溶液樣（yàng）品。膜片中功能（néng）顆粒種類的多樣性使StageTips具有多種不同性能，可以根據應用內容有多種選擇，並可以在一支（zhī）StageTips中（zhōng）組合使用。

a - 單層（céng）Empore膜片的StageTips（放大圖中為Empore膜片材料（liào）結構示意）; b – 多層膜片的StageTips ；

圖1 StageTips外觀

Empore相對於用鬆（sōng）散顆粒製成的產品（pǐn）有多種優勢，包（bāo）括：顆粒填充致密無溝流；無需篩板；洗脫體積小；容量（liàng）可由增加膜片層數而擴大。

圖2.  Empore StageTips 質量控製（zhì）：這些數據顯示SDB-RPS StageTips 在不同批次和同一批次內測試結果的良好可重複（fù）性和可靠性，證實生產（chǎn）工藝的*性（xìng）。

應用實例一：高通量磷酸化蛋白質組學檢測

DNA轉錄成mRNA要再翻譯成具（jù）有特定氨基酸序列的蛋白質才能在體內發揮功能，其中大部分蛋白質往往還需要經過化學修（xiū）飾才能具備真正的活性，這種修飾稱為翻譯後修飾（PTM）。翻譯修飾的（de）過程，就是在蛋白（bái）質氨基酸序列中（zhōng）添加特定（dìng）氨基酸或改變特定（dìng）化學官能（néng）團的過程，進而改變蛋白質（zhì）的結構。已有實（shí）驗證明有三百多種潛在的PTM類型，並且同一個（gè）蛋（dàn）白（bái）質可能在多個位點發生修飾，這就促成了蛋白結構和功（gōng）能上的多樣性。在眾多的PTM類型中，磷酸化修飾（Phosphorylation modification）的蛋白占到了所有（yǒu）蛋白質（zhì）約（yuē）三分之一，是普遍的（de）修飾類型之一。會影響到細胞內信號轉（zhuǎn）導、細胞結構、細胞增殖、凋亡、轉錄、代謝過程（chéng）以（yǐ）及調控（kòng）病原（yuán）微生物的適應能（néng）力等等，所以（yǐ）在不同細（xì）胞（bāo）中（zhōng），蛋白磷酸化水平會呈現不同（tóng）的差（chà）異，特定位點的磷酸（suān）化程（chéng）度可能從小於1%到大（dà）於90%。

圖 4. StageTips 用於高通量磷酸化蛋白質組學檢測

磷酸化蛋白（bái）質組學是研究這（zhè）個蛋白質磷酸化修飾的重要方法（fǎ）之一。如圖四所示，通過采用基於StageTips的高通（tōng）量（liàng）蛋白質組學樣品製備（bèi）方法，相對於傳（chuán）統樣品製備方法來說，所需要的檢測樣品少了10倍，檢測時間減少3倍，但定量化（huà）磷酸化位點增加了3倍（bèi），提高了研究效率。

高堿（jiǎn）性條件（jiàn）下的分餾可大大提高蛋白質（zhì）檢出率。相比於傳統的方法，比如離線HPLC 泵，或者散裝填料裝（zhuāng）的Tips，Empore C18 Stage Tips 更為高效，同時成本更低。圖五顯示的數據表明通（tōng）過StageTips 在（zài）高堿性條件下的（de）分餾（liú）樣品處理，蛋白質檢出量增加了50%，同時（shí）蛋白質（zhì）覆蓋率提高了10%。

圖5: HeLa細胞係用 Empore C18 StageTips在高堿性（xìng）條件（jiàn）下進行分餾處理（lǐ）可大大增加蛋白質和多肽的檢出（chū）水平

Empore還具有自身優勢，其中可供（gòng）選擇的功能顆（kē）粒和應用如下表所示。

【說明（míng）：】Empore早由3M公司生（shēng）產，2019年，.17c嫩嫩草色视频蜜 %A從（cóng）3M公司收購了Empore的生產線，由旗下CDS公司全麵掌握生（shēng）產工藝並生產和銷（xiāo）售。收購之後，許（xǔ）多將Empore作（zuò）為關（guān）鍵（jiàn）材料的高科技產品得以繼續生產。