通过质谱法进行定量蛋白质组分析为生物医学探索研究提供非常重要的途径。 然而，了解生物样品中的定量限制对于准确判断结果非常重要。通过使用加入已知浓度的蛋白质标准品的复杂样本，科学家们研究了无标记（label free）和基于标记（TMT和iTRAQ）的肽定量的定量限制，包括前体混合的评估及其对同重元素标记的定量准确性的影响。
使用哺乳动物细胞系作为背景制备样品，其中分别加入不同的蛋白质标准品（共57种）。蛋白质标准品含有48种人蛋白质，每6种蛋白质混合加入一组样本，标准品蛋白的量覆盖5个数量级范围（从50pmol至500amol）。混合物以8个线性梯度稀释，得到0-25000fmol的蛋白质量。 另外9种蛋白质，其中3种非哺乳动物：P14R（合成的），TPI和MBP B-Gal（大肠杆菌）以等摩尔浓度混合，并以8个Log4浓度覆盖0-15000fmol。
相同样本通过label free方法鉴定了3386种蛋白质，使用iTRAQ标记鉴定了4466种蛋白质，使用TMT标记鉴定了5961种蛋白质。TMT定量鉴定获得最多的蛋白数量。
同时标记和非标记的方法都能在低至1 fmol的线性范围内定量。实验结果表明， TMT标记较 iTRAQ标记更敏感，噪音信号水平更低。
假设平均蛋白质大小为50kDa， 1fmol的较低检测极限对应于约0.05ng /μL（50μg/ mL）。假设样品制备中蛋白质损失为零，则检测下限将是原始样品溶液中蛋白质浓度> 50 ng / mL。为了获得细胞蛋白质拷贝数1fmol将对应于;通过乘以阿伏加德罗常数来计算1 fmol的蛋白质数量。为了获得每个细胞的蛋白质数量，我们将其与产生20μg的细胞数量分开，这是每个通道标记的蛋白质量。假定mcf-7细胞系的蛋白质产量为400μg/百万细胞。根据估计，1 fmol对应于每个细胞大约12000个拷贝的蛋白数量，具有该范围内的细胞拷贝数的蛋白质属于中低丰度。
参考文献
Quantitative accuracy in mass spectrometry based proteomics of complex samples: the impact of labeling and precursor interference. J Proteomics. 2014 Jan 16;96:133-44
Quantitative accuracy in mass spectrometry based proteomics of complex samples: the impact of labeling and precursor interference. J Proteomics. 2014 Jan 16;96:133-44