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<!DOCTYPE html>

<title>ITRAQ</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">iTRAQ</h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Bei <b>iTRAQ</b> (<i><b>i</b>sobaric <b>T</b>ags for <b>R</b>elative and <b>A</b>bsolute <b>Q</b>uantitation</i>) handelt es sich um eine experimentelle Methode aus dem Bereich der <a href="Proteinanalytik" class="mw-redirect" title="Proteinanalytik">Proteinanalytik</a> und <a href="Proteomik" title="Proteomik">Proteomik</a>. Sie dient dazu, verschiedene <a href="Protein" title="Protein">Proteine</a> und <a href="Peptid" title="Peptid">Peptide</a> per <a href="Massenspektrometrie" title="Massenspektrometrie">Massenspektrometrie</a> gemeinsam zu <a href="Quantifizierung" title="Quantifizierung">quantifizieren</a>.<sup id="cite_ref-pmid15385600_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid15385600-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-pmid16574745_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid16574745-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-pmid17162667_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid17162667-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> iTRAQ verwendet unter anderem die <a href="Isobarenmarkierung" class="mw-redirect" title="Isobarenmarkierung">Isobarenmarkierung</a> und die <a href="Tandem-Massenspektrometrie" class="mw-redirect" title="Tandem-Massenspektrometrie">Tandem-Massenspektrometrie</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verfahren">Verfahren</h2></div>

<p>iTRAQ wird in der <a href="Proteomik" title="Proteomik">Proteomik</a> zur <a href="Proteincharakterisierung" title="Proteincharakterisierung">Proteincharakterisierung</a> verwendet, da mit der Methode bis zu vier, mit der Weiterentwicklung <i>8-Plex</i> bis zu acht Proben gleichzeitig untersucht werden können.<sup id="cite_ref-pmid17880003_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid17880003-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Zur Anwendung des iTRAQ-Verfahrens ist es zunächst notwendig, den <a href="N-Terminus" title="N-Terminus">N-Terminus</a> und die <a href="Amine" title="Amine">Amino</a>-<a href="Seitenkette" title="Seitenkette">Seitenketten</a> der in den Proben vorhandenen <a href="Peptid" title="Peptid">Peptide</a> mit <a href="Kovalente_Bindung" title="Kovalente Bindung">kovalent</a> gebundenen mit verschiedenen Molekülen (genannt <i>Label</i> bzw. <i>Tag</i>) verschiedener <a href="Molmasse" class="mw-redirect" title="Molmasse">Molmassen</a> zu markieren. Dazu kommen derzeit zwei verschiedene Reagenzien zum Einsatz: <i>4-plex</i> und <i>8-plex</i>. Die Tags besitzen unterschiedliche Massen, fragmentieren im <a href="Massenspektrometer" class="mw-redirect" title="Massenspektrometer">Massenspektrometer</a> verschieden und können daher im <a href="Massenspektrum" title="Massenspektrum">Massenspektrum</a> unterschieden werden.

</p><p>Es können beliebige Peptide verschiedenster Herkunft markiert werden. Die gemeinsam zu untersuchenden Proben werden anschließend vereint (<i>gepoolt</i>), dann üblicherweise per nano-<a href="Hochleistungsfl%C3%BCssigkeitschromatographie" title="Hochleistungsflüssigkeitschromatographie">HPLC</a> <a href="Fraktion_(Chemie)" title="Fraktion (Chemie)">fraktioniert</a> und mittels Tandem-<a href="Massenspektrometrie" title="Massenspektrometrie">Massenspektrometrie</a> (<a href="Massenspektrometrie#MS/MS_(auch_Tandem-Massenspektrometrie)" title="Massenspektrometrie">MS/MS</a>) analysiert. Eine nachfolgende Datenbanksuche mit den erhaltenen Fragmentierungsdaten erlaubt es, die Peptide zu identifizieren und so die entsprechenden Proteine zu bestimmen.

</p><p>Die Fragmentierung der eingeführten Tags erzeugt dabei im unteren Massenbereich in Abhängigkeit vom verwendeten Tag-Typ jeweils ein Ion mit einer typischen Masse, das sogenannte <i>Reporter-Ion</i>, dessen Häufigkeit des Auftretens dazu verwendet werden kann, die Menge der im gleichen <a href="Massenspektrum" title="Massenspektrum">Spektrum</a> vorhandenen Peptide (und damit die Proteine) relativ zueinander zu bestimmen. Es handelt sich also um eine gel-freie Methode zur relativen Quantifizierung (vergleichsweise Mengenbestimmung).

</p><p>Ist die absolute Menge einer der Proben bekannt, erlaubt das Verfahren auch eine absolute Quantifizierung, da sich die Menge jeder weiteren Probe über das Verhältnis berechnen lässt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Datenauswertung">Datenauswertung</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Peptid-Ebene">Peptid-Ebene</h3></div>

<p>Die Signale der Reporter-Ionen in jedem MS/MS-Spektrum erlauben es, die relative Häufigkeit (<i>Ratio</i>) der Peptide zum Reporter zu berechnen, die über dieses Spektrum identifiziert wurden. Aufgrund von Messungenauigkeiten kann es durchaus auftreten, dass die Reporter-Ionen durch jeweils mehr als ein Signal im Spektrum vertreten sind und diese auf geeignete Weise und ohne Informationsverfälschung zu einem Peak zusammengefasst werden müssen. Um beispielsweise die Intensität mehrerer Peaks zusammenzufassen, gibt es zwei mögliche Vorgehensweisen:

</p>

<ul><li><a href="Addition" title="Addition">Summieren</a> der Intensitäten der Peaks</li>

<li><a href="Integralrechnung" title="Integralrechnung">Integration</a></li></ul>

<p>Hier die Fläche des Spektrums zu integrieren führt zu größeren Fehlern, <i>falls</i> die Abstände der Peaks und die Anzahl der Peaks nicht gleich sind.<sup id="cite_ref-BMC_2007_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-BMC_2007-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Intensitäten dieser Signale sollten also addiert werden, um in diesem Fall einen kleineren Fehler zu erhalten.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Protein-Ebene">Protein-Ebene</h3></div>

<p>Die Ratios der Peptide sind <a href="Logarithmische_Normalverteilung" title="Logarithmische Normalverteilung">log-normalverteilt</a>.<sup id="cite_ref-BMC_2007_5-1" class="reference"><a href="#cite_note-BMC_2007-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Daher repräsentiert der <a href="Median" title="Median">Median</a> der Peptid-Ratios eines Proteins die relative Quantifizierung dieses Proteins im Vergleich zum Reporter mit bekannter Menge.<sup id="cite_ref-BMC_2007_5-2" class="reference"><a href="#cite_note-BMC_2007-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Software">Software</h3></div>

<p>Die Daten der MS/MS-Spektren können mit folgender frei verfügbarer Software analysiert werden

</p>

<ul><li><i>i-Tracker</i>, ein einfaches Programm, das um die Peaks eine Trapezfläche konstanter Breite berechnet und diese zur Bestimmung der Ratios verwendet.<sup id="cite_ref-i-Tracker_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-i-Tracker-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>

<li><i>Quant</i>,<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>A 1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> ein Matlab-Skript, das den statistisch präzisen Algorithmus implementiert.<sup id="cite_ref-BMC_2007_5-3" class="reference"><a href="#cite_note-BMC_2007-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>

<li><i>Quant for windows</i>,<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>A 2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> die Windows-Implementierung von Quant.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>

<li><i>jTraqX</i>,<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>A 3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> die portable Java-Implementierung von Quant.<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anmerkungen">Anmerkungen</h2></div>

<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://sourceforge.net/projects/protms/files/Quant/Quant%20(Mathlab)%201.00/">Download auf sourceforge.net</a></span>

</li>

<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://sourceforge.net/projects/protms/files/Quant/">Download auf sourceforge.net</a></span>

</li>

<li id="cite_note-10"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-10">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://sourceforge.net/projects/protms/files/jTraqX/">Download auf sourceforge.net</a></span>

</li>

</ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-pmid15385600-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid15385600_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">PL. Ross, YN. Huang, JN. Marchese, B. Williamson, K. Parker, S. Hattan, N. Khainovski, S. Pillai, S. Dey, S. Daniels, S. Purkayastha, P. Juhasz, S. Martin, M. Bartlet-Jones, F. He, A. Jacobson, DJ. Pappin: <cite style="font-style:italic">Multiplexed protein quantitation in Saccharomyces cerevisiae using amine-reactive isobaric tagging reagents</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Mol. Cell. Proteomics</cite>. 3. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>12</span>, 2004, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1154–1169</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1074/mcp.M400129-MCP200">10.1074/mcp.M400129-MCP200</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15385600?dopt=Abstract">PMID 15385600</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ITRAQ&rft.atitle=Multiplexed+protein+quantitation+in+Saccharomyces+cerevisiae+using+amine-reactive+isobaric+tagging+reagents&rft.au=PL.+Ross%2C+YN.+Huang%2C+JN.+Marchese%2C+...&rft.date=2004&rft.doi=10.1074%2Fmcp.M400129-MCP200&rft.genre=journal&rft.issue=12&rft.jtitle=Mol.+Cell.+Proteomics&rft.pages=1154-1169&rft.pmid=15385600&rft.volume=3.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-pmid16574745-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid16574745_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">LR Zieske: <cite style="font-style:italic">A perspective on the use of iTRAQ reagent technology for protein complex and profiling studies</cite>. In: <cite style="font-style:italic">J. Exp. Bot.</cite> 57. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>7</span>, 2006, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1501–1508</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1093/jxb%2Ferj168">10.1093/jxb/erj168</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16574745?dopt=Abstract">PMID 16574745</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ITRAQ&rft.atitle=A+perspective+on+the+use+of+iTRAQ+reagent+technology+for+protein+complex+and+profiling+studies&rft.au=LR+Zieske&rft.date=2006&rft.doi=10.1093%2Fjxb%2Ferj168&rft.genre=journal&rft.issue=7&rft.jtitle=J.+Exp.+Bot.&rft.pages=1501-1508&rft.pmid=16574745&rft.volume=57.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-pmid17162667-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid17162667_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">PR Gafken, PD Lampe: <cite style="font-style:italic">Methodologies for characterizing phosphoproteins by mass spectrometry</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Cell Commun. Adhes.</cite> 13. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5–6</span>, 2006, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>249–262</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1080/15419060601077917">10.1080/15419060601077917</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17162667?dopt=Abstract">PMID 17162667</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2185548/">PMC 2185548</a> (freier Volltext).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ITRAQ&rft.atitle=Methodologies+for+characterizing+phosphoproteins+by+mass+spectrometry&rft.au=PR+Gafken%2C+PD+Lampe&rft.date=2006&rft.doi=10.1080%2F15419060601077917&rft.genre=journal&rft.issue=5-6&rft.jtitle=Cell+Commun.+Adhes.&rft.pages=249-262&rft.pmc=2185548&rft.pmid=17162667&rft.volume=13.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-pmid17880003-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid17880003_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">L. Choe, M. D’Ascenzo, NR. Relkin, D. Pappin, P. Ross, B. Williamson, S. Guertin, P. Pribil, KH Lee: <cite style="font-style:italic">8-plex quantitation of changes in cerebrospinal fluid protein expression in subjects undergoing intravenous immunoglobulin treatment for Alzheimer’s disease</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Proteomics</cite>. 7. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>20</span>, 2007, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>3651–3560</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/pmic.200700316">10.1002/pmic.200700316</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17880003?dopt=Abstract">PMID 17880003</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ITRAQ&rft.atitle=8-plex+quantitation+of+changes+in+cerebrospinal+fluid+protein+expression+in+subjects+undergoing+intravenous+immunoglobulin+treatment+for+Alzheimer%E2%80%99s+disease&rft.au=L.+Choe%2C+M.+D%E2%80%99Ascenzo%2C+NR.+Relkin%2C+...&rft.date=2007&rft.doi=10.1002%2Fpmic.200700316&rft.genre=journal&rft.issue=20&rft.jtitle=Proteomics&rft.pages=3651-3560&rft.pmid=17880003&rft.volume=7.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-BMC_2007-5"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-BMC_2007_5-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-BMC_2007_5-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-BMC_2007_5-2">c</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-BMC_2007_5-3">d</a></sup></span> <span class="reference-text">A. M. Boehm, S. Puetz, D. Altenhofer, A. Sickmann, M. Falk: <i>Precise protein quantification based on peptide quantification using iTRAQ</i>. In: <i>BMC Bioinformatics</i>, 2007, 8: S. 214; <a href="https://doi.org/10.1186/1471-2105-8-214" class="extiw external" title="doi:10.1186/1471-2105-8-214">doi:10.1186/1471-2105-8-214</a>.</span>

</li>

<li id="cite_note-i-Tracker-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-i-Tracker_6-0">↑</a></span> <span class="reference-text">IP. Shadforth, PJ. Dunnley, KS. Lilley, C. Bessant: <cite style="font-style:italic">i-Tracker: For quantitative proteomics using iTRAQ</cite>. In: <cite style="font-style:italic">BMC Genomics</cite>. 6. Jahrgang, 2005, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>145</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1186/1471-2164-6-145">10.1186/1471-2164-6-145</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16242023?dopt=Abstract">PMID 16242023</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1276793/">PMC 1276793</a> (freier Volltext).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:ITRAQ&rft.atitle=i-Tracker%3A+For+quantitative+proteomics+using+iTRAQ&rft.au=IP.+Shadforth%2C+PJ.+Dunnley%2C+KS.+Lilley%2C+...&rft.btitle=BMC+Genomics&rft.date=2005&rft.doi=10.1186%2F1471-2164-6-145&rft.genre=book&rft.pages=145&rft.pmc=1276793&rft.pmid=16242023&rft.volume=6.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-9">↑</a></span> <span class="reference-text">A. M. Boehm, D. Altenhöfer, S. Pütz: <i>Precise and Statistically Sound Protein Quantification in Mass Spectrometry Based Proteomics Using iTRAQ</i>. In: J. Küng, K. Schneider, R. Wagner, 2nd International Conference on Bioinformatics Research and Development (BIRD’08), Schriftenreihe Informatik, 26. Trauner Verlag, Linz 2008, S. 3–12.</span>

</li>

<li id="cite_note-11"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-11">↑</a></span> <span class="reference-text">T. Muth, D.Keller, S. M. Puetz, L. Martens, A. Sickmann, A. M. Boehm: <i>jTraqX: a Free, Platform Independent Tool for Isobaric Tag Quantitation at the Protein Level</i>. In: <i>Proteomics</i>, 2010, 10(6), S. 1223–1225; <a href="https://doi.org/10.1002/pmic.200900374" class="extiw external" title="doi:10.1002/pmic.200900374">doi:10.1002/pmic.200900374</a>.</span>

</li>

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