一文掌握蛋白翻譯后修飾研究的常用技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在細(xì)胞生命活動(dòng)中，dànbáizhì并非合成完畢即具備完整功能。許多蛋白需經(jīng)歷翻譯后修飾（Post-translational Modifications, PTMs）過程，以調(diào)控其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、亞細(xì)胞定位、分子相互作用乃至生物活性。蛋白翻譯后修飾已成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中的重要領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于疾病機(jī)制探索、藥物靶點(diǎn)驗(yàn)證、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)等多個(gè)方向。

一、蛋白翻譯后修飾的研究挑戰(zhàn)

蛋白翻譯后修飾種類繁多，迄今已鑒定出400多種不同的修飾類型，其中zuì常見的包括磷酸化、乙酰化、泛素化、糖基化、甲基化、硝基化等。這些修飾往往是瞬時(shí)且動(dòng)態(tài)發(fā)生的，且修飾位點(diǎn)通常只占dànbáizhì極少比例，加之與蛋白豐度無關(guān)，使得PTM研究面臨如下技術(shù)挑戰(zhàn)：

• 修飾位點(diǎn)豐度低，需具備高靈敏度的檢測(cè)方法；

• 不同類型修飾化學(xué)性質(zhì)差異大，需采用針對(duì)性的富集策略；

• 修飾信息復(fù)雜，依賴高分辨率和jīngquè解析的質(zhì)譜分析平臺(tái)。

二、常用技術(shù)手段解析

1、高分辨率質(zhì)譜分析（HR-MS）

高分辨率質(zhì)譜是PTM研究的核心工具。通過LC-MS/MS聯(lián)用技術(shù)，研究人員可在肽段水平實(shí)現(xiàn)修飾位點(diǎn)的jīngquè鑒定和定量。常用的質(zhì)譜平臺(tái)包括Orbitrap、TOF和FT-ICR等，具備高靈敏度、高分辨率和高質(zhì)量精度，適用于檢測(cè)微量修飾肽段。此外，質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫搜索引擎（如MaxQuant、Proteome Discoverer、MSFragger）支持設(shè)置多種修飾類型的變量修飾搜索，使得未知修飾也有機(jī)會(huì)被識(shí)別。

2、修飾肽段富集策略

由于翻譯后修飾常發(fā)生于低豐度蛋白或少量位點(diǎn)，直接上機(jī)檢測(cè)往往信噪比較低，難以覆蓋目標(biāo)信息。富集技術(shù)是PTM研究前處理bùkěhuòquē的一步：

• 磷酸化：采用IMAC（金屬離子親和層析）、TiO?（氧化鈦）、ZrO?等材料選擇性富集磷酸肽。

• 乙?；c甲基化：多使用抗體親和純化（IP）策略對(duì)特定位點(diǎn)進(jìn)行富集。

• 泛素化：鑒于泛素化后會(huì)在蛋白水解中留下特征性“GG"標(biāo)簽，通常結(jié)合抗“diglycine remnant"抗體富集。

• 糖基化：使用凝集素親和富集（Lectin Enrichment）或HILIC液相層析手段捕獲糖肽。

3、同位素biāojìdìng量方法

為了比較不同處理組之間的修飾水平差異，定量手段顯得尤為重要。PTM研究中常用的定量策略包括：

• TMT/iTRAQ等標(biāo)記型方法：利用異重同分異構(gòu)體化學(xué)標(biāo)記不同樣本，合并后上機(jī)，可實(shí)現(xiàn)多樣本并行比較；

• SILAC代謝標(biāo)記：通過細(xì)胞培養(yǎng)中添加同位素標(biāo)記氨基酸，使樣本在合成階段即實(shí)現(xiàn)標(biāo)記；

• Label-free非標(biāo)記法：依賴質(zhì)譜響應(yīng)強(qiáng)度的直接比較，對(duì)儀器穩(wěn)定性要求高但樣本通量更靈活。

4、抗體結(jié)合與免疫檢測(cè)

除質(zhì)譜外，部分翻譯后修飾可通過特異性抗體進(jìn)行驗(yàn)證，如Western blot、ELISA或免疫組化（IHC）等。這些方法尤其適用于靶向研究，具有良好的特異性和直觀性，常用于機(jī)制驗(yàn)證階段。

三、主要應(yīng)用場(chǎng)景

1、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑解析

PTMs在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中扮演樞紐角色，尤其是磷酸化和泛素化在調(diào)控激酶級(jí)聯(lián)、蛋白降解通路中具有核心地位。研究蛋白修飾動(dòng)態(tài)變化有助于揭示受體激活、轉(zhuǎn)錄因子活性調(diào)控等信號(hào)事件的分子機(jī)制。

2、腫瘤與疾病機(jī)制研究

異常的翻譯后修飾與多種疾病密切相關(guān)。例如，腫瘤細(xì)胞中某些激酶活性增強(qiáng)會(huì)引起異常磷酸化，導(dǎo)致細(xì)胞周期失控；泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的紊亂亦是神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵因素。通過PTM組學(xué)揭示這些異常修飾模式，有助于理解疾病發(fā)生發(fā)展。

3、藥物靶點(diǎn)與機(jī)制驗(yàn)證

許多小分子藥物的靶點(diǎn)本身即是被翻譯后修飾調(diào)控的蛋白。分析治療前后蛋白修飾狀態(tài)的改變，有助于評(píng)估藥物的作用機(jī)制及下游效應(yīng)。

4、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)

與蛋白表達(dá)相比，蛋白修飾具有更高的功能特異性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征，因此在生物標(biāo)志物篩選中具有dútè優(yōu)勢(shì)。研究中常通過大規(guī)模PTM組學(xué)分析，從上千個(gè)修飾位點(diǎn)中尋找與疾病進(jìn)程高度相關(guān)的變化趨勢(shì)，從而為臨床早篩或預(yù)后判斷提供候選指標(biāo)。

5、表觀遺傳調(diào)控研究

組蛋白的乙?；⒓谆刃揎梾⑴c染色質(zhì)開放狀態(tài)和轉(zhuǎn)錄激活，構(gòu)成表觀遺傳調(diào)控的重要機(jī)制之一。研究這些修飾在不同發(fā)育階段或疾病狀態(tài)下的分布差異，有助于揭示基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

蛋白翻譯后修飾研究已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要分支，未來將繼續(xù)在系統(tǒng)生物學(xué)、jīngzhǔn醫(yī)學(xué)、靶向治療等方向發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷進(jìn)步、修飾數(shù)據(jù)庫的持續(xù)完善、算法工具的智能化發(fā)展，PTM研究正邁向更高的深度與分辨率。在dànbáizhì組學(xué)與翻譯后修飾研究中，技術(shù)可靠性與數(shù)據(jù)可解釋性始終是科研效率的核心保障。百泰派克生物科技專注于高分辨率質(zhì)譜平臺(tái)與定制化多組學(xué)解決方案，為科研工作者提供穩(wěn)定、高通量、jīngzhǔn的翻譯后修飾蛋白組分析服務(wù)，助力每一個(gè)科學(xué)假設(shè)的高效驗(yàn)證與成果轉(zhuǎn)化。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、bǎxiàngdàn白zhìzǔxué、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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