蛋白定量分析是指使用標記（iTRAQ/TMT）或非標記 (Labelfree) 液質聯用（LC-MS/MS）對樣本中蛋白進行相對定量分析，該方法適合非靶向篩選生物標記物（biomarker）。 蛋白表達水平變化是藥物靶點研究，潛在可能的臨床診斷生物標記物以及早期臨床研究的重要指標。近年來質譜技術快速發展，新的蛋白組定量方法也應用在蛋白表達水平和蛋白修飾水平的研究中，并都成為當今蛋白組學研究中的重要部分。
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查看iTRAQ ? 試劑是一種同量異位肽標記技術，最多可同時對八個樣品進行蛋白質鑒定和定量，以實現更高通量的生物標志物發現。同時識別和定量來自多個樣品的蛋白質，通過標記所有肽，包括那些具有翻譯后修飾 (PTM) 的肽，擴大蛋白質和蛋白質組的覆蓋范圍。通過標記每個蛋白質的多個肽段，提高對 MS/MS 譜圖進行鑒定和定量的置信度并且可以提高蛋白質生物標志物發現研究的通量和結果可信度。
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無標記定量（Labelfree）是質譜中的一種方法，旨在確定兩個或多個生物樣品中蛋白質的相對含量。與其他蛋白質定量方法不同，無標記定量不使用含有穩定同位素的化合物與蛋白質進行化學結合，從而標記蛋白質；無標記量化可能基于前體信號強度或光譜計數。與差異標記相比，每個生物樣本都需要在無標記實驗中單獨測量。然后使用它們在質荷比和保留時間維度上的坐標，將提取的肽信號映射到幾個或多個 LC-MS 測量。來自高質量精密儀器的數據極大地促進了這一過程，并增加了跨運行匹配正確肽信號的確定性。顯然，生物樣品的差異處理使得必須有一個可用于調整結果的標準。預期不會在不同生物樣品中改變其表達水平的肽可用于此目的。然而，并非所有肽都能很好地電離，因此應在初步研究之后選擇候選肽，該研究應僅表征將被研究的生物樣品的蛋白質含量。
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串聯質量標簽（TMT）是有助于在樣品復用化學標記質譜（MS）為基礎的定量和生物識別大分子如蛋白質，肽和核酸。TMT 屬于一類被稱為等壓質量標簽的試劑，它們是一組具有相同質量的分子，但在碎裂后產生不同質量的報告離子。測量的報告離子的相對比率代表標記分子的相對豐度；在 MS/MS 裂解之后，每個 TMTpro 標簽在高分辨率 MS/MS 質譜的低質量區域生成一個唯一的報告質量（例如 TMTpro 126-134Da），用于蛋白質表達水平的相對定量。
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質譜分析手段中，數據獨立采集( DIA ) 是一種分子結構測定方法，其中選定m/z范圍內的所有離子在串聯質譜的第二階段被裂解和分析。串聯質譜是通過在給定時間（稱為寬帶 DIA）對進入質譜儀的所有離子進行裂解或通過順序分離和裂解m/z范圍來獲得的。DIA 是數據相關采集(DDA)的替代方案，其中通過串聯質譜法選擇和分析固定數量的母離子。由于其能夠克服經典數據依賴（DDA）策略的缺點，在蛋白質和肽質譜領域備受關注。由于其在重現性和定量方面的出色表現，DIA 有可能成為臨床質譜 (MS) 中的最先進技術。DIA-MS 的一個主要優勢是在多個實驗中的蛋白質鑒定具有出色的可重復性；在 DDA-MS 中，碎裂前調查掃描中自動前體離子選擇的隨機性質導致該方法無法在技術重復實驗中重復識別同一組蛋白質。 DIA-MS 在關鍵癌癥蛋白質組學應用中的多功能性和實用性，包括分子表征和分類、評估治療反應和生物標志物發現。
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