什么是定量乙酰化蛋白质组学？全面解析技术原理与应用前景

蛋白质翻译后修饰（Post-translational modification, PTM）是调控蛋白功能的核心机制之一，而赖氨酸乙酰化（lysine acetylation）正逐渐成为继磷酸化之后zuì受关注的PTM类型。乙酰化修饰参与转录调控、代谢调节、细胞周期和信号传导等多种生物过程，其异常变化更与多种疾病（如癌症、代谢综合征、神经退行性疾病）密切相关。随着质谱技术的不断进步，一种聚焦于乙酰化修饰的高通量蛋白质组学技术——（Quantitative Acetyl-Proteomics），定量乙酰化蛋白质组学正逐渐成为生命科学研究的重要工具。它不仅能够jīngzhǔn捕捉蛋白乙酰化的全景图谱，还能定量比较不同生物条件下修饰状态的动态变化，是探索细胞调控机制、疾病发生机制以及药物靶点发现的重要手段。

一、什么是定量乙酰化蛋白质组学？

定量乙酰化蛋白质组学（Quantitative Acetyl-Proteomics）是一种专注于识别、鉴定并定量分析蛋白乙酰化修饰位点的高通量研究技术，通常结合抗乙酰化赖氨酸抗体富集策略与高分辨率质谱进行数据采集。

其研究目标主要包括：

1、全面绘制蛋白乙酰化位点图谱（acetylome profiling）

2、比较不同处理组中乙酰化修饰水平的动态变化

3、揭示乙酰化调控的信号通路与功能网络

相比传统蛋白组学，定量乙酰化蛋白质组学对样本处理、富集手段、定量方法和数据分析提出了更高要求。

二、定量乙酰化蛋白质组学核心技术原理解析

1、样本制备与蛋白酶解

研究通常从细胞或组织中提取总蛋白，经过还原、烷基化等标准步骤后进行胰蛋白酶酶解，生成肽段。

2、抗体富集乙酰化肽段

由于乙酰化肽在总肽池中占比极低（<1%），需要通过“特异性抗乙酰赖氨酸抗体（anti-acetyl-lysine antibody）”进行免疫富集，极大提升检测灵敏度和修饰位点的覆盖率。

3、定量策略选择

（1）标记法（Labeling-based）：如TMT（Tandem Mass Tag）、iTRAQ，适合多组样本并行分析；

（2）无标记法（Label-free）：基于肽段峰面积比对，灵活适应不同样本数目；

（3）SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）：适用于细胞实验中追踪乙酰化动态变化。

4、LC-MS/MS分析与数据解析

（1）富集后的乙酰化肽段通过“高分辨率液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）”进行检测。使用如Orbitrap Exploris、Q Exactive HF等平台，可实现高通量、高灵敏度的修饰位点鉴定。

（2）数据分析依赖MaxQuant、Proteome Discoverer、Spectronaut等软件，结合Uniprot数据库注释乙酰化位点，并进一步进行GO/KEGG通路分析、蛋白互作网络构建等。

三、定量乙酰化蛋白质组学的研究价值

1、解码表观遗传调控机制

组蛋白乙酰化修饰直接参与染色质状态调控，影响基因转录活性。通过定量乙酰化组学可揭示转录因子、转录辅因子及染色质重塑因子的调控网络。

2、探索代谢酶的功能调节

众多代谢相关酶如GAPDH、PDH、ACLY等均存在赖氨酸乙酰化修饰，调控其活性、稳定性及亚细胞定位。定量研究有助于建立乙酰化在代谢通路中的调控模型。

3、发现潜在的药物靶点和生物标志物

某些疾病状态下，特定蛋白的乙酰化位点发生显著变化，可作为潜在的诊断标志物或治疗靶点，尤其在肿瘤、炎症与神经疾病研究中表现突出。

四、定量乙酰化蛋白质组学应用场景与案例解析

1、癌症研究

如在肝癌研究中，定量乙酰化组学揭示HDAC抑制剂处理下，多个癌基因通路蛋白的乙酰化增强，与细胞周期抑制密切相关。

2、代谢疾病

在胰岛素抵抗研究中，发现某些葡萄糖代谢关键酶的乙酰化状态改变，与代谢紊乱密切相关，提示乙酰化调节可作为新治疗靶点。

3、药物作用机制探索

小分子药物对组蛋白去乙酰酶（HDACs）或乙酰转移酶（HATs）的靶向调控，可通过乙酰化蛋白质组学追踪药效分子机制。

五、定量乙酰化蛋白质组学面临的挑战与发展趋势

1、定量乙酰化蛋白质组学当前技术瓶颈

（1）乙酰化位点的富集效率与特异性仍需提升；

（2）低丰度修饰肽段的定量重复性存在波动；

（3）大数据解读能力不足限制了生物信息挖掘的深度。

2、定量乙酰化蛋白质组学未来发展方向

（1）多组学联合分析（如乙酰化+磷酸化）；

（2）定点乙酰化修饰功能验证（突变、CRISPR编辑）；

（3）AI驱动的修饰网络预测与疾病模型构建。

定量乙酰化蛋白质组学不仅是探索表观调控机制的前沿利器，更是jīngzhǔn医学和靶点开发的工具。在定量乙酰化蛋白质组学的实践中，样本质量控制、抗体筛选、质谱平台选择与数据解读是决定项目成败的关键。百泰派克生物科技依托十余年蛋白质组学技术积累，已建立完善的乙酰化修饰研究平台，我们已成功服务数百项乙酰化修饰研究，涵盖肿瘤、代谢、免疫、自噬等多领域。若您正在进行相关课题研究，或希望快速构建高质量乙酰化组学数据体系，百泰派克生物科技将是您zhídexìnlài的科研合作伙伴。如需获取乙酰化蛋白质组学研究服务手册、实验设计咨询，欢迎访问我们的官网或联系技术支持团队。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.zhuānyè生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，zuì后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标进行表征，百泰派克生物科技可做到检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从zuì小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等zhuānyè服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，zhuānyè提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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