蛋白質是細胞功能的主要執行者，細胞中異常的蛋白表達或修飾改變在疾病發生發展中發揮重要作用。所以，從蛋白質組學層面上進行生物學功能或疾病機理研究具有重要意義。最常見的蛋白組學研究思路是先通過蛋白組學技術篩選關鍵的蛋白，然后從關鍵蛋白的基因入手，通過基因的敲減或過表達等探索該關鍵蛋白的功能或/和作用機制。而如果研究者已經有關心的目標基因或蛋白，想要研究該基因或蛋白的功能和作用，則可先通過敲減或過表達目標基因，然后通過蛋白組學檢測目標基因敲減或過表達造成的蛋白變化及功能通路變化。進一步地，再根據差異變化的蛋白，探究目標基因的作用軸。
實驗設計思路一
蛋白組學篩選差異蛋白+基因操作某一差異蛋白
案例一：蛋白組學鑒定UAP1可作為膀胱癌潛在的治療靶點
期刊：Genes 影響因子：4.096
期刊：Genes 影響因子：4.096
膀胱癌的發病率和死亡率在全世界范圍內都在上升，需要開發新的治療策略來改善一現狀。在本研究中，作者利用基于液相色譜串聯質譜的蛋白質組學方法鑒定膀胱癌細胞系中差異表達的蛋白質。本研究共鑒定出3913種蛋白，其中479種蛋白在6種BC細胞系中的4種中過表達，141種蛋白在正常人尿路上皮細胞系(TERT-NHUC)中下調。作者挑選在膀胱癌細胞中上調表達的UDP-N-乙酰己糖胺焦磷酸化酶(UAP1)作為后續研究目標。UAP1沉默導致膀胱癌細胞系增殖、侵襲、集落形成和遷移能力降低。該結果表明UAP1是一個很有前途的膀胱癌治療靶點（吉凱基因可提供本研究中的蛋白質組學、蛋白驗證和基因沉默產品）。
案例二：蛋白組學揭示PLA2G4A 通過誘導CD39+γδ Treg極化促進右半大腸癌的進展
期刊：JCI insight 影響因子：8.315
期刊：JCI insight 影響因子：8.315
γδ T細胞是極具前景腫瘤免疫治療候選細胞，然而在大腸癌微環境中，γδ T細胞會被誘導向具有免疫調節功能的CD39+ γδ Treg極化，其分子機制尚不明確。
作者先是發現CD39+ γδ Treg細胞顯著富集在右半大腸癌組織中，而這一特征可能與右半大腸癌較差的預后相關。緊接著，作者通過基于質譜的蛋白組學檢測，鎖定了關鍵蛋白PLA2G3A，并通過該基因的過表達，在細胞和動物水平上揭示了其在右半大腸癌誘導CD39+γδ Treg極化進而促進腫瘤進展的重要作用（本研究中TMT蛋白質組學和基因過表達慢病毒產品均由吉凱基因提供）。
實驗設計思路二
基因操作目標蛋白+蛋白組學機制探索+基因操作某一差異蛋白
基因操作目標蛋白+蛋白組學機制探索+基因操作某一差異蛋白
案例一：蛋白質組學揭示SOX4通過轉錄增強HDAC1的表達維持癌細胞的干性
期刊：Cell & Bioscience 影響因子：7.133
期刊：Cell & Bioscience 影響因子：7.133
腫瘤干細胞是人類癌癥發展的根源，也是治療失敗的主要原因。SOX4的異常升高已在多種類型的人類癌癥中被發現并促進癌癥發展。本研究通過蛋白質組學研究鑒定SOX4誘導的蛋白質組變化，探討SOX4對腫瘤干細胞干性的影響并揭示其機制。結果表明，SOX4的過表達促進了結直腸癌細胞的球體形成和自我更新，并提高了腫瘤干細胞標記物的表達水平。通過基于質譜的定量蛋白質組學分析發現，在過度表達SOX4的癌細胞中鑒定出215個差異表達蛋白并鎖定了一個上調表達的蛋白——HDAC1，它在干細胞維持中有重要作用。機制研究表明，SOX4直接結合HDAC1的啟動子，促進HDAC1的轉錄，從而維持結直腸癌細胞的干性。這一發現表明HDAC1是根除SOX4驅動的腫瘤干細胞的潛在藥物靶點（吉凱基因可提供本研究中的蛋白質組學、蛋白驗證和基因過表達和敲除產品）。
案例二：蛋白組學和轉錄組學揭示MCPIP1在脂肪形成和脂肪細胞代謝中的作用
期刊：Cellular and Molecular Life Sciences 影響因子：9.261
期刊：Cellular and Molecular Life Sciences 影響因子：9.261
肥胖被認為是一種嚴重的慢性疾病，與發生心血管疾病、非酒精性脂肪性肝病和二型糖尿病的風險增加有關。單核細胞趨化蛋白-1誘導蛋白-1(MCIP1)在體外脂肪生成的調節中發揮重要作用。為了闡明MCIP1在脂肪細胞生物學中的作用，作者對過表達野生型(WT MCPIP1)和MCIP1突變型(D141N MCPIP1)的3T3-L1脂肪細胞進行了轉錄組RNA-Seq和蛋白質組分析。轉錄層面上，3T3-L1脂肪細胞中MCPIP1水平升高上調了編碼參與信號傳遞和細胞重塑的基因，下調了參與代謝的蛋白基因。蛋白組學顯示過表達MCPIP1的脂肪細胞表現出參與細胞組織和運動的蛋白質的上調和參與脂質和碳水化合物代謝的蛋白質水平的降低。此外，過表達MCPIP1的脂肪細胞胰島素受體水平降低，胰島素誘導的Akt磷酸化減少，以及Glut4水平耗盡和葡萄糖攝取受損。在表達WT MCPIP1的3T3-L1細胞中過表達Glut4可挽救脂肪生成。此外，作者還發現皮下脂肪組織中MCPIP1水平降低，BMI指數增加。這些數據顯示了MCPIP1在調節脂肪細胞胰島素敏感性中的新作用。總體，作者的結果表明MCPIP1是脂肪生成和脂肪細胞代謝的重要調節因子（吉凱基因可提供本研究中的蛋白質組學、轉錄組測序、蛋白驗證和基因過表達和敲除產品）。
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