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为解决同位素标记结合质谱（MS）定量蛋白质组学中实验条件变异放大样本差异、引入系统偏差的问题，研究人员开发 ProMix 分析框架，利用参考样本和重复样本优化归一化。模拟与真实数据验证其性能提升，助力精准 proteomic 研究。
在现代生命科学研究中，蛋白质组学作为解析生命活动分子机制的核心领域，正朝着大规模、高通量的方向快速发展。其中，同位素标记结合质谱（MS）技术已成为大规模、非靶向定量蛋白质组学分析的主流选择，为揭示生物样本中蛋白质的动态变化提供了强大工具。然而，实验过程中的细微条件波动，如试剂批次差异、仪器状态变化等，往往会放大样本本身的变异性，引入系统偏差，严重影响蛋白质定量结果的准确性和可靠性，这一问题成为制约定量蛋白质组学深入应用的关键瓶颈。
正是在这样的背景下，研究人员针对这一挑战开展了相关研究，开发出了名为 ProMix 的灵活分析框架。该研究成果发表在《Journal of Proteome Research》上。通过将 ProMix 应用于模拟数据和真实数据集，研究人员证实了该框架能够显著改善蛋白质定量的性能，充分凸显了优化后的实验设计策略在提升定量准确性方面的显著优势，为解决蛋白质组学定量中的偏差问题提供了有效的解决方案。
为开展这项研究，研究人员主要采用了同位素标记技术对生物样本进行处理，结合质谱（MS）进行蛋白质组学分析。在实验设计上，重点引入了额外的参考样本作为内标，并纳入了每个样本的重复实验。通过 ProMix 分析框架对这些实验设计特征进行整合利用，分别对模拟数据集和真实数据集进行分析验证，以评估其改善蛋白质归一化和定量性能的效果。
研究背景与问题提出
大规模非靶向定量蛋白质组学研究中，同位素标记结合质谱（MS）技术虽被广泛应用，但实验条件的细微变化易放大样本变异并引入系统偏差，严重影响定量结果的可靠性，亟需有效的分析框架来解决这一问题。
实验设计与方法开发
研究人员基于近期蛋白质基因组学研究中的挑战与机遇，开发了 ProMix 分析框架。该框架具有灵活性，可利用两个关键实验设计特征：一是纳入额外参考样本作为内标，二是包含每个样本的重复实验，且能单独或同时利用这两个特征。
验证与结果分析
将 ProMix 应用于模拟数据集和真实数据集后发现，该框架能够有效改善蛋白质归一化效果。与现有方法相比，其在减少系统偏差、降低样本变异方面表现更优，显著提升了蛋白质定量的准确性和稳定性。
研究意义与价值
本研究开发的 ProMix 分析框架为解决同位素标记 - 质谱定量蛋白质组学中的偏差问题提供了新方案。其强调的增强实验设计策略，即内标参考样本与重复样本的结合，为优化蛋白质组学实验设计提供了重要思路，有助于推动蛋白质组学研究在精准定量方面的发展，为后续的蛋白质功能研究、疾病标志物发现等奠定了更可靠的技术基础。同时，ProMix 的灵活性使其能够适应不同的实验需求，具有广泛的应用前景，可在各类大规模蛋白质组学研究中发挥重要作用，提升研究结果的可信度和科学性。
