TMTベースの臨床プロテオミクス実験の設計における重要なステップとしての変動パラメーターの決定

液体クロマトグラフィーと質量分析による定量的ショットガンプロテオーム解析では、統計的に関連する結果を得るためには、硬直した研究設計が必要です。仮説テスト、サンプルサイズの計算、および電力推定は、実験を設計する際に考慮する必要がある基本的な概念です。このため、プロテオームプラットフォームの再現性と変動を評価する必要があります。この研究では、技術（サンプルの準備）、標識（等変量ラベル）、および合計（生物学的 +技術 +ラベリング +実験的）の変動性と、末梢血モノククリア細胞（PBMC）のテンポの定量化のためにTMTペプチド標識と組み合わせてショットガンLC-MS/MSアプローチを採用したワークフローの再現性を評価します。TMT標識によって引き起こされる変動性は、技術的な変動と比較した場合、小さいことを示しています。後者は、全体の変動のかなりの部分の原因でもあります。実験的変動性に関する事前知識は、臨床プロテオミクス実験における生物学的に重要な疾患特異的差異タンパク質の検出の前提条件である正しい設計を可能にします。

In quantitative shotgun proteomic analyses by liquid chromatography and mass spectrometry, a rigid study design is necessary in order to obtain statistically relevant results. Hypothesis testing, sample size calculation and power estimation are fundamental concepts that require consideration upon designing an experiment. For this reason, the reproducibility and variability of the proteomic platform needs to be assessed. In this study, we evaluate the technical (sample preparation), labeling (isobaric labels), and total (biological + technical + labeling + experimental) variability and reproducibility of a workflow that employs a shotgun LC-MS/MS approach in combination with TMT peptide labeling for the quantification of peripheral blood mononuclear cell (PBMC) proteome. We illustrate that the variability induced by TMT labeling is small when compared to the technical variation. The latter is also responsible for a substantial part of the total variation. Prior knowledge about the experimental variability allows for a correct design, a prerequisite for the detection of biologically significant disease-specific differential proteins in clinical proteomics experiments.