10年前，SILAC誕生于南丹麥大學(xué)。它的***是Matthias Mann教授。2005年，這位牛人教授來(lái)到了德國(guó)慕尼黑的馬普生物化學(xué)研究所。SILAC的全名為stable-isotope labelling by amino acids in cell culture。它的原理很簡(jiǎn)單：兩組細(xì)胞同時(shí)培養(yǎng)，A組是在包含正常氨基酸(light)的培養(yǎng)基中;B組的培養(yǎng)基則含有“重型(heavy)”的氨基酸，即穩(wěn)定同位素標(biāo)記的氨基酸。初SILAC使用的標(biāo)記氨基酸是氚代甲硫氨酸和氘代甘氨酸，目前常用的標(biāo)記氨基酸有亮氨酸、精氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸和酪氨酸等。細(xì)胞傳代若干代后，穩(wěn)定同位素標(biāo)記的氨基酸摻入到蛋白中，取代了原有的氨基酸。這樣，兩個(gè)蛋白之間就存在分子量的改變，而其它化學(xué)性質(zhì)無(wú)異。

    然后將兩組細(xì)胞混合，提取出蛋白質(zhì)組，并交給質(zhì)譜去測(cè)定。每個(gè)肽段作為質(zhì)譜中的一對(duì)——低分子量的肽段含有輕型氨基酸，來(lái)源于A組，高分子量的肽段則含有重型氨基酸，來(lái)源于B組。如果SILAC肽段對(duì)呈現(xiàn)1：1的比例，則蛋白質(zhì)組中此蛋白的豐度無(wú)差異。如果含有重型氨基酸的肽段峰強(qiáng)度偏高，則說(shuō)明B組中蛋白豐度更高。因?yàn)榉€(wěn)定同位素標(biāo)記的氨基酸與天然氨基酸的化學(xué)性質(zhì)基本相同，除了分子量差異，則質(zhì)譜上峰強(qiáng)度的比值直接對(duì)應(yīng)了A組與B組的比例。雖然整個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間主要取決于細(xì)胞生長(zhǎng)的速率和所采用的各種樣品處理步驟，但一般來(lái)說(shuō)，SILAC實(shí)驗(yàn)從開(kāi)始到結(jié)束，包括數(shù)據(jù)分析，大約需要20到25天。

    SILAC方法有很多優(yōu)勢(shì)。細(xì)胞在傳代6-8代之后，蛋白標(biāo)記效率可達(dá)90%以上。標(biāo)記是在樣品處理前引入，隨后進(jìn)行蛋白質(zhì)分離、酶切和鑒定，后續(xù)實(shí)驗(yàn)對(duì)樣品的影響一致，故樣品處理所帶來(lái)的定量誤差(bias)會(huì)很低。在檢測(cè)極低水平的蛋白變化或**后修飾時(shí)，這一點(diǎn)特別有用。此外，SILAC靈敏度高，樣本量要求少，通常每個(gè)樣品只需要幾十微克的蛋白量。

當(dāng)然，這種方法也有限制。一些細(xì)胞會(huì)將高濃度的精氨酸轉(zhuǎn)化成脯氨酸，這樣在精氨酸標(biāo)記的情況下會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)不同的重型峰，代表了精氨酸或脯氨酸標(biāo)記的肽段。研究人員也開(kāi)發(fā)出一些方法，來(lái)避免這種轉(zhuǎn)化。對(duì)于那些很難培養(yǎng)，或?qū)ε囵B(yǎng)基成分變化極其敏感的細(xì)胞系而言，這種代謝標(biāo)記的方法也不大奏效。此外，這種技術(shù)也有可能影響生物體發(fā)揮功能，因?yàn)榕囵B(yǎng)條件已改變。

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