โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณเป็น เทคนิค ทางเคมีวิเคราะห์สำหรับการกำหนดปริมาณโปรตีนในตัวอย่าง^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}วิธีการระบุโปรตีนนั้นเหมือนกับที่ใช้ในโปรตีโอมิกส์ทั่วไป (เช่น โปรตีโอมิกส์ เชิงคุณภาพ) แต่รวมถึงการวัดปริมาณเป็นมิติเพิ่มเติม แทนที่จะให้เพียงแค่รายการโปรตีนที่ระบุในตัวอย่างหนึ่งๆ โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับความแตกต่างทางสรีรวิทยาของตัวอย่างทางชีวภาพสองตัวอย่าง ตัวอย่างเช่น วิธีนี้สามารถใช้เพื่อเปรียบเทียบตัวอย่างจากผู้ป่วยที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยที่เป็นโรค โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณส่วนใหญ่ทำโดยอิเล็กโทรโฟเรซิสเจลสองมิติ (2-DE) การเตรียม PAGE แบบดั้งเดิม หรือแมสสเปกโทรเมตรี (MS) อย่างไรก็ตาม วิธี การวิเคราะห์ ดอตบล็อตเชิงปริมาณ (QDB) ที่พัฒนาขึ้นใหม่ล่าสุดสามารถวัดทั้งปริมาณสัมบูรณ์และปริมาณสัมพัทธ์ของโปรตีนแต่ละชนิดในตัวอย่างในรูปแบบที่มีปริมาณมาก จึงเปิดทิศทางใหม่สำหรับการวิจัยโปรตีโอมิกส์ ตรงกันข้ามกับ 2-DE ซึ่งต้องใช้ MS ในการระบุโปรตีนในขั้นตอนถัดไป เทคโนโลยี MS สามารถระบุและวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงได้

ความเข้มข้นของโปรตีนบางชนิดในตัวอย่างสามารถกำหนดได้โดยใช้กระบวนการสเปกโทรโฟโตเมตริก^{[ 6 ]}ความเข้มข้นของโปรตีนสามารถกำหนดได้โดยการวัดค่า OD ที่ 280 นาโนเมตรบนเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับการทดสอบเส้นโค้งมาตรฐานเพื่อหาปริมาณของทริปโตเฟนไทโรซีนและฟีนิลอะลานีน [ ^{7 ] อย่างไรก็ตาม}วิธีนี้ไม่ใช่วิธีที่แม่นยำที่สุด เนื่องจากองค์ประกอบของโปรตีนอาจแตกต่างกันอย่างมาก และวิธีนี้จะไม่สามารถหาปริมาณโปรตีนที่ไม่มีกรดอะมิโนดังกล่าวได้ วิธีนี้ยังไม่แม่นยำเนื่องจากความเป็นไปได้ของ การปนเปื้อน ของกรดนิวคลีอิกกระบวนการสเปกโทรโฟโตเมตริกที่แม่นยำกว่าสำหรับการหาปริมาณโปรตีน ได้แก่วิธีBiuret , Lowry , BCAและBradfordวิธีการทางเลือกสำหรับการหาปริมาณโปรตีนแบบไม่ใช้ฉลากในของเหลวใสคือ เทคนิค SPR แบบใช้คิวเวตต์ ซึ่งวัดดัชนีหักเหในช่วง 1.0 ถึง 1.6 nD และความเข้มข้นของโปรตีนในช่วงปริมาตร 0.5 μL ถึง 2 mL พร้อมกัน ระบบนี้ประกอบด้วยตัวกรองแสง ที่ปรับเทียบแล้ว ซึ่งมีความละเอียดเชิงมุมสูงมาก และการโต้ตอบของแสงกับผลึกนี้ก่อให้เกิดการสั่นพ้องที่ความยาวคลื่นซึ่งสัมพันธ์กับความเข้มข้นและดัชนีหักเหใกล้กับผลึก^{[ 8 ]}

การแยกโปรตีนด้วยเจลอิเล็กโทรโฟเรซิสแบบสองมิติ (2-DE) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักสำหรับการวิเคราะห์โปรตีนเชิงปริมาณ โดยมีทั้งข้อดีและข้อเสีย 2-DE ให้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณ ประจุ และมวลของโปรตีนที่สมบูรณ์ แต่มีข้อจำกัดในการวิเคราะห์โปรตีนที่มีขนาดใหญ่กว่า 150 kDa หรือเล็กกว่า 5 kDa และโปรตีนที่มีความละลายต่ำ ส่วนการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโทรเมตรีเชิงปริมาณ (Quantitative MS) มีความไวสูงกว่า แต่ไม่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนที่สมบูรณ์

วิธีการแยกโปรตีน ด้วยเจลอิเล็กโทรโฟเรซิสแบบคลาสสิก (2-DE) ที่ใช้การย้อมสีหลัง การแยกด้วยไฟฟ้ามีข้อจำกัด คือ ต้องทำซ้ำอย่างน้อยสามครั้งเพื่อตรวจสอบความสามารถในการทำซ้ำได้ วิธีการแยกโปรตีนด้วยเจลอิเล็กโทรโฟเรซิสแบบความแตกต่าง (DIGE) ใช้การติดฉลากโปรตีนด้วยสารเรืองแสงก่อนการแยก ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการหาปริมาณและความไวในการตรวจจับโปรตีน ดังนั้น DIGE จึงเป็นวิธีการหลักในปัจจุบันสำหรับการศึกษาโปรตีโอมด้วย 2-DE

แมสสเปกโทรเมตรี (MS) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักสำหรับโปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณที่มีทั้งข้อดีและข้อเสีย^{[ 5 ]} MS เชิงปริมาณมีความไวสูงกว่า แต่สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับโปรตีนที่สมบูรณ์ได้เพียงจำกัด MS เชิงปริมาณถูกนำมาใช้สำหรับการค้นพบและการวิเคราะห์โปรตีโอมิกส์แบบกำหนดเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจพลวัตของโปรตีโอมิกส์โดยรวมในประชากรเซลล์ (การวิเคราะห์แบบกลุ่ม) ^{[ 10 ]}หรือในเซลล์แต่ละเซลล์ ( การวิเคราะห์เซลล์เดี่ยว ) ^{[ 11 ] [ 12 ]}

แนวทางในช่วงแรกๆ ที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 ได้ประยุกต์ใช้แท็กความสัมพันธ์ที่เข้ารหัสด้วยไอโซโทป (ICAT) ซึ่งใช้รีเอเจนต์สองตัวที่มีไอโซโทปหนักและเบาตามลำดับ และ แท็กความสัมพันธ์ ไบโอติ น เพื่อปรับเปลี่ยนเปปไทด์ที่มีซิสเทอีน เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้ในการติดฉลากเซลล์Saccharomyces cerevisiae ทั้งหมด ^{[ 13 ]}และเมื่อใช้ร่วมกับแมสสเปกโทรเมตรีก็ได้ช่วยวางรากฐานของโปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณ แนวทางนี้ถูกแทนที่ด้วยแท็กมวลไอโซบาริก^{[ 10 ]}ซึ่งใช้สำหรับการวิเคราะห์โปรตีนเซลล์เดียวเช่นกัน^{[ 14 ]}

การวิเคราะห์มวลสารด้วยสเปกโทรเมตรีไม่ได้เป็นเชิงปริมาณโดยเนื้อแท้ เนื่องจากความแตกต่างในประสิทธิภาพการแตกตัวเป็นไอออนและ/หรือความสามารถในการตรวจจับของเปปไทด์จำนวนมากในตัวอย่างที่กำหนด ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาวิธีการเพื่อกำหนดความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์และสัมบูรณ์ของโปรตีนในตัวอย่าง^{[ 4 ] [ 5 ]}ความเข้มของยอดในสเปกตรัมมวลสารไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่ดีของปริมาณของสารวิเคราะห์ในตัวอย่าง แม้ว่าความแตกต่างในความเข้มของยอดของ สารวิเคราะห์ เดียวกันระหว่างตัวอย่างหลายตัวอย่างจะสะท้อนถึงความแตกต่างสัมพัทธ์ในความอุดมสมบูรณ์ได้อย่างแม่นยำ ก็ตาม

วิธีการหาปริมาณเชิงสัมพัทธ์วิธีหนึ่งที่แพงกว่าและใช้เวลานานกว่า แต่มีความไวต่อความคลาดเคลื่อนจากการทดลองน้อยกว่าการหาปริมาณแบบไม่ใช้ฉลาก คือการติดฉลากตัวอย่างด้วยไอโซโทปเสถียรซึ่งช่วยให้เครื่องแมสสเปกโทรเมตรีสามารถแยกแยะโปรตีนที่เหมือนกันในตัวอย่างที่แตกต่างกันได้ ฉลากชนิดหนึ่งคือแท็กไอโซโทป ซึ่งประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรที่รวมอยู่ในตัวเชื่อมโปรตีน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมวลที่ทราบค่าของโปรตีนหรือเปปไทด์ที่ติดฉลากในสเปกตรัมมวล ตัวอย่างที่ติดฉลากต่างกันจะถูกรวมและวิเคราะห์ร่วมกัน และความแตกต่างในความเข้มของยอดพีคของคู่ไอโซโทปจะสะท้อนถึงความแตกต่างในปริมาณของโปรตีนที่เกี่ยวข้องได้อย่างแม่นยำ

การหาปริมาณโปรตีนแบบสัมบูรณ์โดยใช้เปปไทด์ไอโซโทปิกเกี่ยวข้องกับการเติมเปปไทด์เป้าหมายที่มีไอโซโทปหนักสังเคราะห์ในความเข้มข้นที่ทราบลงในตัวอย่างทดลอง จากนั้นจึงทำการวิเคราะห์ด้วย LC-MS/MS เช่นเดียวกับการหาปริมาณแบบสัมพัทธ์โดยใช้ฉลากไอโซโทป เปปไทด์ที่มีเคมีเหมือนกันจะถูกแยกออกมาพร้อมกันและวิเคราะห์ด้วย MS พร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ต่างจากการหาปริมาณแบบสัมพัทธ์ตรงที่ ปริมาณของเปปไทด์เป้าหมายในตัวอย่างทดลองจะถูกเปรียบเทียบกับปริมาณของเปปไทด์หนัก และคำนวณย้อนกลับไปยังความเข้มข้นเริ่มต้นของสารมาตรฐานโดยใช้เส้นโค้งมาตรฐานที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อให้ได้ปริมาณสัมบูรณ์ของเปปไทด์เป้าหมาย

วิธีการหาปริมาณเชิงสัมพัทธ์ ได้แก่แท็กความสัมพันธ์ที่เข้ารหัสด้วยไอโซโทป (ICAT), การติดฉลากไอโซบาริก ( แท็กมวลคู่ขนาน (TMT) และแท็กไอโซบาริกสำหรับการหาปริมาณเชิงสัมพัทธ์และเชิงสัมบูรณ์ (iTRAQ)), แท็กที่เข้ารหัสด้วยโลหะสำหรับ การหา ปริมาณแบบไม่ใช้ฉลาก ( MeCAT ), การติดฉลากที่ปลาย N , การติดฉลากไอโซโทปเสถียรด้วยกรดอะมิโนในการเพาะเลี้ยงเซลล์ ( SILAC ) และการติดฉลากไอโซโทปอะมีนที่ปลายของสารตั้งต้น (TAILS) แนวทางที่เข้มงวดทางคณิตศาสตร์ที่รวมความเข้มของเปปไทด์และความสอดคล้องของการวัดเปปไทด์เข้ากับช่วงความเชื่อมั่นสำหรับอัตราส่วนโปรตีนได้เกิดขึ้นแล้ว^{[ 15 ]}

การหาปริมาณสัมบูรณ์จะดำเนินการโดยใช้การตรวจสอบปฏิกิริยาที่เลือก (SRM)

วิธีการติดแท็กด้วยรหัสโลหะ (MeCAT) นั้นใช้หลักการติดฉลากทางเคมี แต่แทนที่จะใช้ไอโซโทปเสถียร จะใช้ไอออนแลนทานอยด์ที่แตกต่างกันในสารประกอบมาโครไซคลิก ข้อมูลเชิงปริมาณได้มาจากการวัดด้วยเครื่องแมสสเปกโทรเมตรีแบบพลาสมาเหนี่ยวนำ (ICP-MS) ของเปปไทด์ที่ติดฉลาก MeCAT สามารถใช้ร่วมกับแมสสเปกโทรเมตรีธาตุ(ICP-MS)ทำให้สามารถหาปริมาณโลหะที่จับกับโปรตีนหรือโมเลกุลชีวภาพโดยสาร MeCAT ได้เป็นครั้งแรกอย่างแม่นยำ ดังนั้นจึงสามารถกำหนดปริมาณโปรตีนได้อย่างแม่นยำถึงระดับแอตโตโมลโดยใช้การสอบเทียบภายนอกด้วยสารละลายมาตรฐานโลหะ วิธีนี้เข้ากันได้กับการแยกโปรตีนด้วยอิเล็กโทรโฟเรซิส 2 มิติและโครมาโทกราฟีในการทดลองแบบมัลติเพล็กซ์ การระบุโปรตีนและการหาปริมาณสัมพัทธ์สามารถทำได้โดยMALDI -MS/MS และ ESI-MS/MS

เครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์มีขีดจำกัดความสามารถในการตรวจจับเปปไทด์ที่มีปริมาณน้อยในตัวอย่างที่มีช่วงไดนามิกสูง รอบการทำงานที่จำกัดของเครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์ยังจำกัดอัตราการชนกัน ส่งผลให้มีการสุ่มตัวอย่างไม่เพียงพอ^{[ 16 ]}โปรโตคอลการเตรียมตัวอย่างเป็นแหล่งที่มาของอคติในการทดลอง

การติดฉลากไอโซโทปเสถียรด้วยกรดอะมิโนในเซลล์เพาะเลี้ยง ( SILAC ) เป็นวิธีการที่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวของกรดอะมิโนที่มีฉลาก C หรือ N "หนัก" เข้าสู่โปรตีนผ่านกระบวนการเมตาบอลิซึม ตามด้วยการวิเคราะห์ด้วยเครื่องแมสสเปกโทรเมตรี (MS) SILAC ต้องใช้เซลล์ที่เพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อเฉพาะที่เสริมด้วยกรดอะมิโนจำเป็นชนิดเบาหรือหนัก ได้แก่ ไลซีนหรืออาร์จินีน เซลล์กลุ่มหนึ่งจะถูกเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีกรดอะมิโนชนิดเบา ในขณะที่เซลล์อีกกลุ่มหนึ่งจะถูกเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีกรดอะมิโนชนิดหนัก กรดอะมิโนชนิดหนักและเบาจะถูกรวมเข้ากับโปรตีนผ่านกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ หลังจากเซลล์แตกตัวแล้ว โปรตีนในปริมาณเท่ากันจากทั้งสองกลุ่มจะถูกนำมารวมกันและนำไปย่อยด้วยเอนไซม์โปรตีโอไทป์ เลือกใช้กรดอะมิโนอาร์จินีนและไลซีน เนื่องจากทริปซิน ซึ่งเป็นเอนไซม์หลักที่ใช้ในการสร้างเปปไทด์โปรตีโอไทป์สำหรับการวิเคราะห์ด้วย MS นั้น จะตัดที่ปลาย C-terminus ของไลซีนและอาร์จินีน หลังจากย่อยด้วยทริปซินแล้ว เพปไทด์ทริปติกทั้งหมดจากเซลล์ที่เลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อ SILAC จะมีกรดอะมิโนที่มีฉลากอย่างน้อยหนึ่งตัว ส่งผลให้มวลของตัวอย่างที่มีฉลากเปลี่ยนแปลงไปอย่างคงที่เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ไม่มีฉลาก เนื่องจากเพปไทด์ที่มีกรดอะมิโนหนักและเบาเหมือนกันทางเคมี จึงแยกตัวออกมาพร้อมกันในระหว่างการแยกส่วนด้วยคอลัมน์แบบรีเวิร์สเฟส และตรวจพบพร้อมกันในระหว่างการวิเคราะห์ด้วย MS ปริมาณโปรตีนสัมพัทธ์จะถูกกำหนดโดยความเข้มของยอดพีคสัมพัทธ์ของเพปไทด์ที่มีไอโซโทปแตกต่างกัน

โดยทั่วไป ระดับของการทำมัลติเพล็กซ์ใน SILAC นั้นมีจำกัดเนื่องจากจำนวนไอโซโทป SILAC ที่มีอยู่ เมื่อไม่นานมานี้ เทคนิคใหม่ที่เรียกว่า NeuCode SILAC ^{[ 17 ]}ได้เพิ่มระดับของการทำมัลติเพล็กซ์ที่สามารถทำได้ด้วยการติดฉลากเมตาบอลิซึม (สูงสุด 4) วิธีการใช้กรดอะมิโน NeuCode นั้นคล้ายกับ SILAC แต่แตกต่างตรงที่การติดฉลากใช้เฉพาะกรดอะมิโนหนักเท่านั้น การใช้กรดอะมิโนหนักเพียงอย่างเดียวทำให้ไม่จำเป็นต้องรวมกรดอะมิโน 100% ที่จำเป็นสำหรับ SILAC ความสามารถในการทำมัลติเพล็กซ์ที่เพิ่มขึ้นของกรดอะมิโน NeuCode มาจากการใช้ความบกพร่องของมวลจากนิวตรอนพิเศษในไอโซโทปเสถียร อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างของมวลเล็กน้อยเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขบนเครื่องสเปกโทรเมตรมวลที่มีความละเอียดสูง

ข้อดีหลักอย่างหนึ่งของ SILAC คือ ระดับความคลาดเคลื่อนในการวัดปริมาณจากข้อผิดพลาดในการเตรียมตัวอย่างนั้นต่ำ เนื่องจากมีการรวมตัวอย่างที่มีน้ำหนักมากและน้ำหนักน้อยเข้าด้วยกันก่อนการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ด้วย MS SILAC และ NeuCode SILAC เป็นเทคนิคที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระดับโปรตีนหรือการดัดแปลงหลังการสังเคราะห์โปรตีนระหว่างกลุ่มทดลอง

แท็กมวลไอโซบาริก (แท็กมวลคู่) คือแท็กที่มีมวลและคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน ทำให้ไอโซโทโพล็อกหนักและเบาสามารถแยกตัวออกมาพร้อมกันได้ แท็กมวลทั้งหมดประกอบด้วยตัวรายงานมวลที่มีจำนวน การแทนที่ ^13Cที่ไม่ซ้ำกัน ตัวปรับมวลที่มีมวลเฉพาะตัวเพื่อปรับสมดุลมวลของแท็กเพื่อให้แท็กทั้งหมดมีมวลเท่ากัน และส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยาซึ่งเชื่อมโยงกับเปปไทด์ แท็กเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้แตกตัวที่บริเวณตัวเชื่อมเฉพาะเมื่อเกิดการแตกตัวด้วยพลังงานสูง (CID) ทำให้ได้แท็กที่มีขนาดแตกต่างกัน ซึ่งจะถูกวัดปริมาณโดย LC-MS/MS ตัวอย่างโปรตีนหรือเปปไทด์ที่เตรียมจากเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือของเหลวทางชีวภาพจะถูกติดฉลากด้วยแท็กมวลไอโซบาริกแบบขนานและรวมกันเพื่อการวิเคราะห์ การวัดปริมาณโปรตีนทำได้โดยการเปรียบเทียบความเข้มของไอออนตัวรายงานในสเปกตรัม MS/MS แท็กมวลคู่สามประเภทที่มีปฏิกิริยาแตกต่างกัน ได้แก่ (1) เอสเตอร์ NHS ที่มีปฏิกิริยาซึ่งให้การติดฉลากเฉพาะอะมีนที่มีประสิทธิภาพสูง (TMTduplex, TMTsixplex, TMT10plex และ TMT11plex) (2) หมู่ฟังก์ชันไอโอดาเซทิลที่มีปฏิกิริยาซึ่งติดฉลากหมู่ซัลฟ์ไฮดริล (-SH) (iodoTMT) และ (3) หมู่ฟังก์ชัน อัลคอกซีอะมีน ที่มีปฏิกิริยา ซึ่งให้การติดฉลากแบบโควาเลนต์ของสารประกอบที่มีคาร์บอนิล (aminoxyTMT)

ข้อดีที่สำคัญอย่างหนึ่งของการติดฉลากไอโซบาริกเมื่อเทียบกับเทคนิคการหาปริมาณอื่นๆ (เช่น SILAC, ICAT, แบบไม่ใช้ฉลาก) คือความสามารถในการวิเคราะห์หลายตัวอย่างพร้อมกันได้มากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงมีศักยภาพในการวิเคราะห์ปริมาณงานที่สูงขึ้น ความสามารถในการรวมและวิเคราะห์ตัวอย่างหลายตัวอย่างพร้อมกันในการวิเคราะห์ LC-MS ครั้งเดียว ช่วยลดความจำเป็นในการวิเคราะห์ชุดข้อมูลหลายชุด และลดความแปรปรวนระหว่างการวิเคราะห์แต่ละครั้ง การวิเคราะห์หลายตัวอย่างพร้อมกันช่วยลดความแปรปรวนในการประมวลผลตัวอย่าง ปรับปรุงความจำเพาะโดยการหาปริมาณโปรตีนจากแต่ละสภาวะพร้อมกัน และลดเวลาในการวิเคราะห์ตัวอย่างหลายตัวอย่าง ฉลากเคมีไอโซบาริกที่มีอยู่ในปัจจุบันช่วยให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างทดลองได้พร้อมกันถึง 11 ตัวอย่าง

แนวทางหนึ่งสำหรับการหาปริมาณเชิงสัมพัทธ์คือการวิเคราะห์ตัวอย่างแยกกันโดยใช้ MS และเปรียบเทียบสเปกตรัมเพื่อกำหนดปริมาณของเปปไทด์ในตัวอย่างหนึ่งเทียบกับอีกตัวอย่างหนึ่ง เช่นเดียวกับใน กลยุทธ์ แบบไม่ใช้ฉลากโดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับกันว่า แม้ว่าการหาปริมาณแบบไม่ใช้ฉลากจะมีความแม่นยำน้อยที่สุดในบรรดาวิธีการหาปริมาณทั้งหมด แต่ก็มีราคาไม่แพงและเชื่อถือได้เมื่อผ่านการตรวจสอบทางสถิติอย่างเข้มงวด มีวิธีการหาปริมาณสองวิธีที่แตกต่างกันในโปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณแบบไม่ใช้ฉลาก ได้แก่ AUC (พื้นที่ใต้เส้นโค้ง) และการนับสเปกตรัม

AUC เป็นวิธีการคำนวณพื้นที่ใต้จุดสูงสุดของสเปกตรัมเปปไทด์ที่กำหนดในการวิเคราะห์ LC-MS การวัดค่าจุดสูงสุดของ AUC เป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับความเข้มข้นของโปรตีนในส่วนผสมของสารวิเคราะห์ที่กำหนด การหาปริมาณทำได้โดยการนับไอออน ซึ่งเป็นการวัดปริมาณของไอออนที่เวลาการเก็บรักษาที่เฉพาะเจาะจง^{[ 18 ]}ต้องใช้ดุลยพินิจในการกำหนดมาตรฐานของข้อมูลดิบ^{[ 19 ]}เครื่องสเปกโทรเมตรความละเอียดสูงสามารถช่วยลดปัญหาที่เกิดขึ้นเมื่อพยายามทำให้ข้อมูลสามารถทำซ้ำได้ อย่างไรก็ตาม งานส่วนใหญ่เกี่ยวกับการปรับข้อมูลให้เป็นมาตรฐานสามารถทำได้ผ่านซอฟต์แวร์ เช่นOpenMSและ MassView ^{[ 20 ]}

การนับสเปกตรัมเกี่ยวข้องกับการนับสเปกตรัมของโปรตีนที่ระบุแล้วทำการปรับมาตรฐานโดยใช้การทำให้เป็นมาตรฐานในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง^{[ 21 ]}โดยทั่วไปแล้วจะทำโดยใช้การเลือกมวลเปปไทด์ (MS) ที่มีปริมาณมาก จากนั้นจึงทำการแตกตัวและนับสเปกตรัม MS/MS ^{[ 18 ]}จำเป็นต้องมีการสุ่มตัวอย่างยอดโปรตีนหลายครั้งเพื่อประมาณปริมาณโปรตีนอย่างแม่นยำ เนื่องจากลักษณะทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนของเปปไทด์ ดังนั้น การเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการทดลอง MS/MS จึงเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงอย่างต่อเนื่อง ทางเลือกหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือการใช้เทคนิคที่ไม่ขึ้นกับข้อมูลซึ่งวนรอบระหว่างพลังงานการชนสูงและต่ำ ดังนั้นจึงมีการรวบรวมไอออนตั้งต้นและไอออนผลิตภัณฑ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีข้อจำกัดอยู่ที่ความสามารถของซอฟต์แวร์สเปกโทรเมตรีมวลในการจดจำและจับคู่รูปแบบเปปไทด์ของการเชื่อมโยงระหว่างไอออนตั้งต้นและไอออนผลิตภัณฑ์

โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณมีการประยุกต์ใช้ที่แตกต่างกันในด้านการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการค้นพบยาและไบโอมาร์กเกอร์ เทคนิค LC-MS/MS เริ่มเข้ามาแทนที่วิธีการแบบดั้งเดิม เช่น เวสเทิร์นบลอตและ ELISA เนื่องจากความยุ่งยากในการติดฉลากและแยกโปรตีนที่แตกต่างกันโดยใช้วิธีการเหล่านี้ และการวิเคราะห์เชิงปริมาณโปรตีนแบบโดยรวม วิธีการแมสสเปกโทรเมตรีมีความไวต่อความแตกต่างในโครงสร้างของโปรตีน เช่น การดัดแปลงหลังการแปล และสามารถวัดปริมาณการดัดแปลงที่แตกต่างกันของโปรตีนได้ โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้ โดยต้องการเพียงข้อมูลลำดับเท่านั้น สามารถนำไปใช้ในระดับโปรตีโอมโดยรวม หรือแยกคู่พันธะเฉพาะในการทดลองดึงลงหรือการทำให้บริสุทธิ์ด้วยความสัมพันธ์^{[ 5 ] [ 23 ]}อย่างไรก็ตาม ต้องคำนึงถึงข้อเสียในด้านความไวและเวลาในการวิเคราะห์ด้วย^{[ 24 ]}

โปรตีโอมิกส์เชิงปริมาณมีการประยุกต์ใช้มากที่สุดในการระบุเป้าหมายโปรตีน การตรวจสอบความถูกต้องของเป้าหมายโปรตีน และการกำหนดโปรไฟล์ความเป็นพิษของ การค้น พบยา^{[ 25 ]}การค้นพบยาถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีน และเมื่อไม่นานมานี้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยากับโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งเป็นสาขาการศึกษาที่เรียกว่าเคโมโปรตีโอมิกส์ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นถึงศักยภาพอย่างมากในการตรวจสอบผลข้างเคียงของโมเลกุลขนาดเล็กที่คล้ายยา และทำความเข้าใจประสิทธิภาพและผลการรักษาของเป้าหมายยาหนึ่งเหนืออีกเป้าหมายหนึ่ง^{[ 26 ] [ 27 ]}หนึ่งในวิธีการทั่วไปสำหรับการหาปริมาณโปรตีนแบบสัมบูรณ์ในการค้นพบยาคือการใช้ LC-MS/MS ร่วมกับการตรวจสอบปฏิกิริยาหลายรายการ (MRM) โดยทั่วไปแล้ว การวิเคราะห์มวลสารจะทำโดยใช้เครื่องแมสสเปกโทร เมตรีแบบควอดรูโพ ลสามตัว^{[ 25 ]}

• การทดสอบโปรตีนของ Pierce
• เคโมโปรตีโอมิกส์
• การวิเคราะห์มวลโปรตีนด้วยสเปกโทรเมตรี