一点就通！DIA蛋白组技术解读与数据挖掘

课程回顾

华大科技一年一度的春季培训开启全新模式 ——1小时线上课堂，专注解惑，在线回复，更接受量身定制，让老师们疫情防控、课题研究两不误！2月27日晚，华大科技高级信息分析工程师刘杰老师带来《DIA蛋白组技术全面解读与数据挖掘》，以下是课程精华，供大家参考。

课程回顾

蛋白质组学，与基因组学相比，更加接近表型，其分子标志物的潜在应用价值和范围更广，近年得高通量质谱技术和贯穿组学联合分析加持，自身研究技术不断突破，逐渐发展成为现阶段生命科学创新与研究的热点。

“大样本”是趋势，“DIA”是明灯

生命科学跨入大数据时代，组学技术飞速发展，大队列研究成为大势所趋。身为学术新宠的蛋白质组学，其大/多样本的（定量）分析，一直受到技术限制，直到近年DIA技术的出现，给这个新兴学科的前行带来一片光明。

DIA属于非标记蛋白质组定量技术

蛋白质组学定量技术众多，但大体可分为标记法和非标记法两种。不用像标记法那样要在样品中添加辅助同位素标记才能定量，DIA不用做样品加标记处理，依靠生物信息算法实现样本蛋白质组层面的全谱精准定量。该技术2012年诞生，2017年开始大规模商用。

挑选课题适合的蛋白质组研究技术

科研设计参考：10个样本以内的，优先选标记定量技术（如iTRAQ、TMT和IBT等）；多样本、大队列、血液类样本，优先考虑DIA（非标记）定量技术。

大样本，DIA为什么选华大

做好大样本，对于技术的要求，除了精准度好，关键重现性要高，即在处理大批量样本时技术能稳定精准。观已有报道：在蛋白质组定量技术中，对大/多样本分析，DIA技术的蛋白定量灵敏度、定性定量重复性、定量准确度、缺失值占比及蛋白覆盖度等指标都相当好。

作为国内唯一一家入选参与，在由苏黎世联邦理工学院Ruedi Aebersold教授牵头、联合全球不同地点的11家质谱实验室进行的SWATH（DIA）室间质评中，华大DIA技术在鉴定数、重现性、定量灵敏度等方面均表现优异。

此外，业内人都清楚，血液样本是蛋白质组学的“坎”，大队列研究中更是如此。血液中90%以上是高丰度蛋白，目前因高丰度蛋白去除的缺陷，会造成蛋白定量结果的失真。而DIA的全扫描模式，受高丰度蛋白影响小，可在不去除高丰度蛋白的条件下得到高质量的蛋白组定量数据。作为国内DIA技术商用的首推者，华大在血液类样本方面进行了一系列技术优化，可实现1000+高质量的蛋白定量！

DIA的应用和数据挖掘思路

越来越多的研究者开始使用DIA技术开展蛋白质组学的研究，突破以往标记法蛋白定量的限制，得到了更多新的、可靠的重要发现；同时结合基因组、转录组等其他组学的数据，深入开展关联和挖掘分析，大幅提升了医疗健康、动植物育种、微生物工程等领域的分子机制、生物标志物等方面的科研效能。

主流的定量蛋白质组学数据发掘的思路：建立合适的差异样本组，挑选合适的蛋白质组定量技术以寻找差异表达蛋白，结合文献和功能分析探索差异变化机制，寻找生物标志物，确定改造作用靶点。

小结一下，目前蛋白质组学的研究如火如荼，同时大样本量贯穿组学的科研需求日益迫切，精准度高、重现性强、大样本友好的DIA正逐渐成为蛋白质组定量研究的主力技术。本次分享围绕“基于高通量质谱，依托非标明星技术DIA深挖数据，结合贯穿组学关联综合分析，助力生命科学研究创新”展开，希望能为您的科研工作赋予新动能，也感谢大家的鼓励和支持！

课程答疑

1.做DIA要建库，是否是用我们同批次样本建库，能麻烦简单说一下怎么建吗？刚才老师也说一般鉴定蛋白也就500-600个，那我们怎么提升了好几倍的水平？

首先，这位同学说的对，我们一般是用同批次的样本等量混合建库。建立谱图库，是将混合样上机，用质谱采集样本中所有可检测的非冗余高质量肽段信息即MS/MS谱图，作为后续数据分析的肽段鉴定模板（其中含描述肽段谱峰特性的碎片离子强度和保留时间）。

其次，鉴定数提升问题，主要是因为我们针对各实验步骤都进行了详细优化（如蛋白提取、色谱柱选择及质谱采集参数等），使蛋白的提取率，数据采集的能力和质量等都得到很大提升，整体更适合血液样本的检测，最终能鉴定到1000-1500种蛋白。

2. 血液材料做DIA一般需要多少毫升的血液？我看刚才显示的文献1微升血浆就够了？

首先，血液材料做DIA推荐50~100μl较好。样本量越少那么里面的蛋白含量也更少，特别是低丰度蛋白，从而质谱检测时能获取到的蛋白也相应减少，所以为了能检测到更多、更全面的蛋白，建议50 μl以上较好。

其次，有些文献中报道了使用1μl血液进行检测，这样的微量蛋白质组的科研尝试应该得到肯定，但您也可以看到检测到蛋白一般不会很多，现阶段很难达到1000+的水平。关于微量蛋白方面，华大也在努力，目前已可以较为成熟的从10ng样本中鉴定到约4000蛋白，也推出了相关服务，更多信息可参考华大科技官网。

最后，还是要提醒各位老师和同学，疫情尚未结束，请继续戴口罩，少聚集，做好个人防护！感谢大家疫情期间还坚持学习，华大也会一如既往为大家做好服务！

课程预告

进入3月，华大科技春季培训依然如火如荼，今天（3月3日，周二）晚上，《10x单细胞RNA测序数据解析》将如期举行。以下课表收好了，不要错过干货满满的直播——

（以上课表仅供参考，以实际为准）

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