多肽组学可以很容易地定义为研究内源性蛋白质降解产物的低分子量片段蛋白，或其他小蛋白，如细胞因子和信号肽。肽丘中的肽可分为两部分。一种是微环境中所有类型细胞脱落的生物活性肽，可以作为细胞间通讯的报告者，如激素和细胞因子。另一种是被酶裂解的肽片段在活的有机体内居民蛋白质。
图1所示。肽丘这个词指的是两种在活的有机体内肽。(Gao Y,等, 2011)
生物标记是指一种生理状态和疾病过程中的变化的分子。生物标志物的可用性在于它能够提供疾病的早期迹象，监测疾病进展，易于检测，并提供一个可在人群中衡量的因素。由于多肽在生物系统中的多种作用，它们是理想的生物标志物。
在人体中，肽丘生物标志物可用于预测疾病、诊断各种疾病、指导临床治疗和监测药物反应。生物标志物发现的质谱多肽学包括样品制备、分离、检测和鉴定、定量评价、数据分析以及生物标志物验证。
样品制备
生物样品中生物标记物的发现通常受到蛋白质的巨大复杂性和大的动态范围的阻碍。由于许多疾病识别生物标志物很可能是低丰度蛋白，因此必须去除高丰度蛋白或应用富集技术来检测和更好地覆盖低丰度蛋白进行质谱分析。近年来，有机溶剂沉淀法、超滤法、磁珠法、固相萃取法、亲和去除柱法、强阳离子交换法等多种方法和技术被广泛应用于多肽和小蛋白的提取。此外，采用基于尺寸排除机制的限定分子量截取膜(MWCO)过滤样品，实现了超滤
分离
由于多肽的高度复杂性，在被注入质谱仪之前，需要对其进行分离。例如，在使用质谱时，氨基酸组成相同但序列不同的多肽产生相同的分子离子质谱。液相色谱(LC)是一种常用的多肽分离技术，常与质谱联用。高效液相色谱(HPLC)已广泛应用于生物活性肽分析。此外，还有多种方法，包括多维分离技术、毛细管电泳(CE)等。
探测和识别
大量碎片的检测需要高通量、准确、灵敏的质谱计的发展。有四种常用的质谱分析仪:四极、飞行时间、离子阱和傅立叶变换离子回旋共振。这些分析器通常串联在一起以加强它们的优越性。为了确定某一特定肽的氨基酸序列，操作时应选择串联质谱模式。几乎所有类型的串联质谱都采用了碰撞诱导离解(CID)破碎技术。
定量评价
肽生物标志物检测系统有两个任务。一是显示样品中有哪些肽(定性分析)。二是测定浓度(定量分析)。随着质谱技术的发展，多肽制剂样品的无凝胶定量分析技术越来越多。非凝胶定量方法主要分为两大类:稳定同位素标记法和无标记法。各种同位素标记方法包括ICAT、TMT、iTRAQ等。但它也有一些局限性，如成本增加、样品制备复杂、数据处理复杂、等。目前，基于肽的色谱峰面积或与肽浓度相关的质谱/质谱频率的无标记定量方法已经发展起来。
数据分析
质谱仪能产生大量复杂且难以分析的数据。将数据提交给数据挖掘算法进行统计解释，该算法分为无监督方法和有监督方法两大类。质谱分析使用搜索引擎。有一些常用的搜索引擎，包括吉祥物，SeQuest算法，X!Tandem。多肽测序信息库包括非冗余NCBI、Erop-Moscow、Peptidome、Pepbank等。
生物标记验证
生物标志物发现和特征后，需要验证通过ms分析确定的假定生物标志物。它需要提供正交分析以排除MS的假阳性，并为研究中的生物标志物候选物提供额外的证据，以供未来潜在的临床分析。目前，基于抗体的检测(如Western blotting、ELISA和免疫化学)是生物标志物验证的常用方法。此外，基于多反应监测(MRM) MS的定量分析作为一种有吸引力的替代方法，由于其提高了通量和特异性，已被用于生物标志物验证。
引用:
- 康宁安等。基于质谱的蛋白质组学和肽组学用于系统生物学和生物标志物的发现。生物学前沿，2012,7(4):313-335。
- 高毅，等。用于生物标志物发现的血清和尿液样本的肽丘工作流程。分析方法，2011,3(4):773-779。