蛋白定量分析是指使用标记（iTRAQ/TMT）或非标记 (Labelfree) 液质联用（LC-MS/MS）对样本中蛋白进行相对定量分析，该方法适合非靶向筛选生物标记物（biomarker）。 蛋白表达水平变化是药物靶点研究，潜在可能的临床诊断生物标记物以及早期临床研究的重要指标。近年来质谱技术快速发展，新的蛋白组定量方法也应用在蛋白表达水平和蛋白修饰水平的研究中，并都成为当今蛋白组学研究中的重要部分。
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查看iTRAQ ® 试剂是一种同量异位肽标记技术，最多可同时对八个样品进行蛋白质鉴定和定量，以实现更高通量的生物标志物发现。同时识别和定量来自多个样品的蛋白质，通过标记所有肽，包括那些具有翻译后修饰 (PTM) 的肽，扩大蛋白质和蛋白质组的覆盖范围。通过标记每个蛋白质的多个肽段，提高对 MS/MS 谱图进行鉴定和定量的置信度并且可以提高蛋白质生物标志物发现研究的通量和结果可信度。
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无标记定量（Labelfree）是质谱中的一种方法，旨在确定两个或多个生物样品中蛋白质的相对含量。与其他蛋白质定量方法不同，无标记定量不使用含有稳定同位素的化合物与蛋白质进行化学结合，从而标记蛋白质；无标记量化可能基于前体信号强度或光谱计数。与差异标记相比，每个生物样本都需要在无标记实验中单独测量。然后使用它们在质荷比和保留时间维度上的坐标，将提取的肽信号映射到几个或多个 LC-MS 测量。来自高质量精密仪器的数据极大地促进了这一过程，并增加了跨运行匹配正确肽信号的确定性。显然，生物样品的差异处理使得必须有一个可用于调整结果的标准。预期不会在不同生物样品中改变其表达水平的肽可用于此目的。然而，并非所有肽都能很好地电离，因此应在初步研究之后选择候选肽，该研究应仅表征将被研究的生物样品的蛋白质含量。
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串联质量标签（TMT）是有助于在样品复用化学标记质谱（MS）为基础的定量和生物识别大分子如蛋白质，肽和核酸。TMT 属于一类被称为等压质量标签的试剂，它们是一组具有相同质量的分子，但在碎裂后产生不同质量的报告离子。测量的报告离子的相对比率代表标记分子的相对丰度；在 MS/MS 裂解之后，每个 TMTpro 标签在高分辨率 MS/MS 质谱的低质量区域生成一个唯一的报告质量（例如 TMTpro 126-134Da），用于蛋白质表达水平的相对定量。
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质谱分析手段中，数据独立采集( DIA ) 是一种分子结构测定方法，其中选定m/z范围内的所有离子在串联质谱的第二阶段被裂解和分析。串联质谱是通过在给定时间（称为宽带 DIA）对进入质谱仪的所有离子进行裂解或通过顺序分离和裂解m/z范围来获得的。DIA 是数据相关采集(DDA)的替代方案，其中通过串联质谱法选择和分析固定数量的母离子。由于其能够克服经典数据依赖（DDA）策略的缺点，在蛋白质和肽质谱领域备受关注。由于其在重现性和定量方面的出色表现，DIA 有可能成为临床质谱 (MS) 中的最先进技术。DIA-MS 的一个主要优势是在多个实验中的蛋白质鉴定具有出色的可重复性；在 DDA-MS 中，碎裂前调查扫描中自动前体离子选择的随机性质导致该方法无法在技术重复实验中重复识别同一组蛋白质。 DIA-MS 在关键癌症蛋白质组学应用中的多功能性和实用性，包括分子表征和分类、评估治疗反应和生物标志物发现。
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