在過去的幾十年中，定量蛋白質(zhì)組學(xué)一直是生物學(xué)研究中的一個(gè)前沿且要求很高的領(lǐng)域。  隨著技術(shù)的進(jìn)步，基于 MS（質(zhì)譜）的方法已成為非常有用的工具，它利用碎片化合物的質(zhì)荷比與其離子豐度成比例。  MS 將結(jié)果作為化合物的離子豐度與其質(zhì)荷比的關(guān)系圖提供，隨后提供有關(guān)化合物的性質(zhì)、可能的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的信息。   這種化合物可以是任何蛋白質(zhì)、翻譯后修飾、生物活性分子等。蛋白水解肽的 MS 響應(yīng)可能由于其不均勻的物理化學(xué)性質(zhì)（例如疏水性、偶極矩、大小、電荷、質(zhì)量等）而有所不同。因此它成為一種劇烈運(yùn)動(dòng)以準(zhǔn)確量化同一 MS 分析中不同測(cè)試樣品之間生物分子相對(duì)豐度的變化。  為了解決這個(gè)缺陷，在通用 MS 協(xié)議中引入了一種新的修改，稱為 SILAC（細(xì)胞培養(yǎng)中氨基酸的穩(wěn)定同位素標(biāo)記），它允許將氨基酸的穩(wěn)定同位素插入蛋白質(zhì)或肽中。  SILAC 能夠在同一 MS 運(yùn)行中對(duì)來自不同測(cè)試樣品的這些分子進(jìn)行相對(duì)和可比較的量化，最終最大限度地減少由 MS 儀器在不同運(yùn)行中造成的樣品注入和離子抑制導(dǎo)致的結(jié)果的錯(cuò)誤變異性。

SILAC實(shí)驗(yàn)技術(shù)于2002 年首次引入，作為南丹麥大學(xué)實(shí)驗(yàn)生物信息學(xué)中心 (CEBI) 的一種代謝標(biāo)記技術(shù)。  準(zhǔn)確地說，在活細(xì)胞的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中使用了穩(wěn)定的同位素標(biāo)記的氨基酸，隨后可以對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下的細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行廣泛比較。

SILAC實(shí)驗(yàn)的原則

SILAC 主要基于穩(wěn)定同位素標(biāo)記的氨基酸（例如含有 13 C 或 15 N 的精氨酸或賴氨酸）在活細(xì)胞培養(yǎng)物中的代謝結(jié)合。 有兩種細(xì)胞群被選擇并在兩種不同的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)； 一個(gè)群體的“輕培養(yǎng)基”基本上包含含有天然同位素的氨基酸，而另一個(gè)群體則用包含穩(wěn)定同位素標(biāo)記的氨基酸的“重培養(yǎng)基”喂養(yǎng)。

SILAC 背后的關(guān)鍵原理是隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加代謝活動(dòng)增加，隨后氨基酸在蛋白質(zhì)組中的摻入增加。 隨著分裂次數(shù)的增加，蛋白質(zhì)達(dá)到重狀態(tài)，所有蛋白質(zhì)都含有標(biāo)記的氨基酸。 雖然，標(biāo)記效率會(huì)根據(jù)蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率（蛋白質(zhì)合成與降解）進(jìn)行預(yù)先優(yōu)化。 在確保完全標(biāo)記（等于或 > 95% 的標(biāo)記效率）后，可以對(duì)細(xì)胞群進(jìn)行操作，然后從等量的標(biāo)記和未標(biāo)記細(xì)胞群中提取總蛋白質(zhì)。 將蛋白質(zhì)樣品探測(cè)到基于胰蛋白酶的消化形成肽。 最終，消化的肽可以在 LC-MS/MS 儀器上進(jìn)行分析。 結(jié)果的量化基于同位素標(biāo)記肽與未標(biāo)記肽的比率。 來自標(biāo)記和未標(biāo)記樣品的信號(hào)強(qiáng)度允許進(jìn)行定量比較。

對(duì)于進(jìn)行 SILAC 實(shí)驗(yàn)，氨基酸的選擇非常關(guān)鍵。  在理想條件下，這些氨基酸應(yīng)該是培養(yǎng)系統(tǒng)中細(xì)胞存活所必需的一種氨基酸，以確保所選氨基酸的唯一來源來自培養(yǎng)基，例如亮氨酸、賴氨酸和蛋氨酸。

如今， 13 C 或 15 N 標(biāo)記的精氨酸和賴氨酸的組合用于重培養(yǎng)基中，因?yàn)樵谙乱徊降鞍踪|(zhì)組學(xué)分析中使用的蛋白水解酶胰蛋白酶在賴氨酸和精氨酸殘基的羧基末端特異性切割。因此，SILAC 標(biāo)記與重賴氨酸和精氨酸的組合以及胰蛋白酶消化的組合提供了對(duì)蛋白質(zhì)中除 C 端以外的大多數(shù)胰蛋白酶肽的更大程度的定量，最終達(dá)到更高的蛋白質(zhì)組定量效率。

SILAC實(shí)驗(yàn)多重比較水平

SILAC 實(shí)驗(yàn)可以通過兩個(gè)或多個(gè)比較級(jí)別（plex）進(jìn)行。  大多數(shù)實(shí)驗(yàn)比較了兩種不同的細(xì)胞條件。  然而，隨著精氨酸和賴氨酸三種同位素不同形式的可用性，也可以進(jìn)行三個(gè)級(jí)別的比較。最近，由于多級(jí)比較的廣泛優(yōu)勢(shì)，5-plex SILAC 實(shí)驗(yàn)可用于五種同位素不同形式的精氨酸。  盡管 5-plex 系統(tǒng)的缺點(diǎn)是影響了蛋白質(zhì)組的量化效率，因?yàn)橹挥泻彼岬碾牟拍苡盟鼇砹炕? 為了克服這個(gè)問題，可以在相同的測(cè)試條件下進(jìn)行兩個(gè) 3-plex SILAC 標(biāo)記。

SILAC技術(shù)實(shí)驗(yàn)流程-輝駿生物

SILAC技術(shù)實(shí)驗(yàn)服務(wù)信息-輝駿生物

SILAC定量蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)-輝駿服務(wù)優(yōu)勢(shì)

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近十年服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，眾多服務(wù)案例，服務(wù)成果得到優(yōu)秀期刊認(rèn)可

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對(duì)蛋白篩選與定量方面有獨(dú)到見解，擅長(zhǎng)針對(duì)客戶情況提出合適的方案建議

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自有分子及細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能有效制定并執(zhí)行最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)路線

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