定量泛素化蛋白组学技术原理解析

定量泛素化蛋白组学是一种结合高分辨质谱与蛋白质修饰富集手段，用于系统性研究蛋白质泛素化修饰位点、修饰动态变化及其生物学功能的前沿技术。该技术的核心在于识别和定量蛋白质上的泛素化修饰，揭示其在细胞内信号传导、蛋白降解、DNA修复等过程中的调控机制。通过抗双甘氨酸抗体富集、稳定同位素标记（如TMT、SILAC）以及高分辨质谱分析等手段，科研人员能够深入解析泛素化的动态变化和功能网络，为疾病机制研究与靶点发现提供有力工具。

一、什么是泛素化蛋白组学？

泛素化（ubiquitination）是指泛素蛋白通过酶促级联反应（E1/E2/E3）共价连接到目标蛋白的赖氨酸残基上，调控其稳定性、定位、活性或相互作用。泛素化的失调与肿瘤、神经退行性疾病等密切相关。为了系统分析这种修饰的发生机制与功能，为了系统分析这种修饰的发生机制与功能，科研人员发展了定量泛素化蛋白组学这一系统性研究平台。

二、定量泛素化蛋白组学核心技术原理

1、泛素化修饰的特异性富集

泛素化后，目标蛋白被连接一个76个氨基酸组成的泛素分子，进一步可能形成多泛素链。在样本胰蛋白酶消化后，泛素与底物之间的连接处会残留一个双甘氨酸（diGly）修饰肽段。目前主流的富集方法如下：

（1）抗diGly抗体富集：利用商业化的anti-K-ε-GG抗体选择性识别带有双甘氨酸残基的赖氨酸肽段，是zuì常用的泛素化位点富集策略。

（2）免疫沉淀+质谱分析：通过抗体富集特定泛素化蛋白，使用LC-MS/MS进行鉴定。

2、定量策略

为了比较不同条件下泛素化水平的变化，研究人员通常结合以下定量方法：

（1）TMT/iTRAQ标记：基于同位素化学标签的多肽定量方法，可比较多组样本的泛素化差异。

（2）Label-free定量：基于MS信号强度或峰面积进行非标记定量，适合高通量样本。

（3）SILAC（稳定同位素标记氨基酸）：细胞培养中引入标记氨基酸，实现蛋白质水平的相对定量。

3、高分辨质谱分析

使用高分辨率质谱（如Orbitrap或Q Exactive）进行MS/MS扫描，对富集的泛素化肽段进行序列鉴定和相对/juéduì定量。常用软件如MaxQuant、Proteome Discoverer配合UniProt数据库进行数据分析和修饰位点定位。

三、技术优势与挑战

1、优势

① 高通量覆盖泛素化位点：一次实验可覆盖上千个泛素化位点

② 动态变化分析：可比较药物处理、基因敲除等条件下的泛素化变化

③ 整合系统生物学分析：结合通路富集、网络分析揭示泛素化调控机制

2、挑战

① 修饰丰度低、难以检测：需依赖高效富集策略提高检测灵敏度

② 样本复杂性高：需优化分离与LC条件以减少背景干扰

③ 定量误差累积：需jīngquè控制实验重复性与数据归一化流程

四、百泰派克生物科技的定量泛素化蛋白组学解决方案

在百泰派克生物科技，我们整合了高灵敏抗diGly富集系统、稳定高效的TMT定量流程、以及高分辨Orbitrap质谱平台，可提供从实验设计、样本处理、质谱采集到生物信息分析的一站式定量泛素化蛋白组学服务。我们的服务优势包括：

• jīngzhǔn鉴定泛素化位点（>10,000 sites）

• 定量分析不同处理条件下的泛素化动态变化

• 支持多种样本类型（细胞、组织、动物模型）

• 提供功能注释、通路富集与PPI网络构建等分析服务

定量泛素化蛋白组学技术已成为研究细胞稳态调控、蛋白降解机制及信号转导通路bùkěhuòquē的工具。随着质谱灵敏度的提高与生物信息算法的优化，该技术在疾病机制研究、靶点发现及药物筛选中的应用将更加广泛。百泰派克生物科技将持续推动泛素化组学技术的标准化、自动化与临床转化，为生命科学研究注入新动能。如您希望深入了解定量泛素化蛋白组学技术或获取定制化服务方案，欢迎联系百泰派克生物科技zhuānyè团队，我们将为您的科研探索保驾护航。

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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