基于 AllPrep 与 SP3 自动化工作流程的有限样本蛋白质组学优化与应用

《Clinical Proteomics》：An automated high-throughput workflow for multi-omics analysis of biological samples by employing sequential extraction of DNA, RNA and proteins

摘要

背景

AllPrep DNA/RNA/Protein试剂盒能够从单个生物样本中同时提取DNA、RNA和蛋白质，从而便于后续分析。当样本量有限时，这种策略至关重要，因为它消除了需要将样本分成多个部分进行单独提取的必要性（这是目前常用的方法）。尽管该试剂盒被广泛使用，但其与无偏见的全球蛋白质组学分析的兼容性仍尚未得到充分研究。

方法

我们系统地比较了基于沉淀法和非沉淀法的蛋白质纯化方法，以评估这种策略在高效蛋白质组学应用中的适用性。

结果

通常在AllPrep工作流程中使用的基于沉淀法的蛋白质纯化方法与基于非沉淀法的方法（包括单罐固相增强样品制备（SP3）协议）进行了比较。在蛋白质和肽的鉴定方面，以及未测得的切割片段和肽长度分布方面，基于SP3的工作流程与基于沉淀法的方法相当。进一步优化使蛋白质结合到SP3珠子上的条件对SP3工作流程的性能影响很小。重要的是，该工作流程使用了KingFisher Apex液体处理平台实现了自动化，从而获得了稳健且可重复的结果。为了展示该工作流程的实用性，我们将其应用于研究多发性骨髓瘤细胞系在免疫调节药物pomalidomide处理后的蛋白质组变化。结合diaPASEF分析，这种方法实现了深入的蛋白质组覆盖，鉴定了超过6300种蛋白质，并确认pomalidomide处理后CRBN新生底物IKZF1、IKZF3和RAB28的表达减少。

结论

总体而言，优化后的工作流程为集成多组学研究提供了一种稳健、可扩展且自动化的方法，能够从有限的样本量中高效且可重复地进行蛋白质组学分析。