蛋白組學是一種研究生物體表達的全部蛋白質的組成和功能的方法。篩選差異蛋白是蛋白組學研究中的重要任務之一，它可以幫助科研人員識別在不同條件或組織中表達水平發生變化的蛋白質，從而深入了解生物體內的生物學過程和疾病機制。蛋白組學篩選差異蛋白的步驟大致如下：

1、樣本制備：

從不同條件或組織中收集蛋白質樣本，通常需要進行蛋白質提取。然后對提取的蛋白質樣本進行定量，以確保在實驗中使用相同數量的蛋白質。

2、蛋白質分離：

使用凝膠電泳（如SDS-PAGE）或液相色譜（如HPLC）將蛋白質分離成不同的帶狀或峰。

3、質譜分析：

使用質譜技術對分離的蛋白質進行鑒定和定量，如串聯質譜（MS/MS）和液相色譜質譜聯用（LC-MS/MS）等方法。

4、數據分析：

將質譜數據與數據庫中的蛋白質序列比對，以確定鑒定的蛋白質。然后通過生物信息學工具和統計分析方法比較不同條件之間的蛋白質表達水平。識別差異蛋白質的標準通常包括蛋白質的Fold Change值、p值、FDR（假發現率）等。

圖1. 蛋白質組學的應用

5、功能注釋：

對差異蛋白質進行功能注釋，了解其在生物學過程中的作用和相關的代謝途徑。可以使用生物信息學數據庫和工具來進行功能注釋。

差異蛋白的篩選對于理解細胞如何響應不同條件（如疾病、藥物治療或環境變化）至關重要。通過比較健康和病理狀態下的蛋白質表達差異，研究人員能夠識別出潛在的生物標志物和藥物靶點：

癌癥研究：通過差異蛋白的篩選，研究人員能夠識別出癌癥細胞中特有的蛋白質，為開發新的治療方法提供線索。
神經退行性疾病：篩選與疾病進程相關的蛋白質，有助于理解疾病的分子機制，并發現新的藥物靶點。
藥物開發：在新藥開發過程中，差異蛋白的篩選可以幫助評估藥物的作用機制和潛在的副作用。

隨著技術的進步，特別是高通量測序和人工智能在數據分析中的應用，差異蛋白的篩選將變得更加精確和高效。這不僅將推動基礎生物學的發展，還將在精準醫療、疾病預防和治療方面發揮重要作用。