实验法 vs 计算法：蛋白互作检测的优缺点对比

蛋白质之间的相互作用（Protein–Protein Interactions, PPI）构成了细胞功能网络的基础，影响信号转导、代谢调控和疾病发生机制。揭示PPI网络不仅有助于理解生命过程，也为新药靶点筛选提供了方向。研究蛋白质相互作用不仅有助于揭示生命过程的分子机制，还能为药物靶点发现、疾病诊断和治疗策略提供理论基础与技术支持。随着高通量技术和结构生物学的发展，全面解析蛋白质互作网络已成为系统生物学和jīngzhǔn医学的重要方向。当前，科研人员主要通过实验法和计算法两种思路来识别和验证蛋白质相互作用。

一、实验法

1、原理与常用技术

实验法依赖于直接检测蛋白之间的物理接触或共存状态。典型技术包括：

（1）酵母双杂交（Y2H）：利用转录激活机制检测蛋白结合；

（2）免疫共沉淀（Co-IP）结合质谱：用特异性抗体捕获蛋白复合物，并通过质谱鉴定相互作用组分；

（3）AP-MS（亲和纯化-质谱）与BioID（邻近标记）：高通量、接近原位条件下解析PPI网络；

（4）FRET/BRET：基于荧光或生物发光能量转移的活细胞实时监测。

2、优势

（1）高准确性：直接物理检测，假阳性率低（尤其是质谱型方法）；

（2）生物学相关性高：可在接近生理条件下测量真实互作；

（3）可解析互作细节：如互作区域、结合强度、时空动态。

3、局限性

（1）通量有限：尤其是需要逐一检测的低通量技术（如FRET）；

（2）成本与耗时：质谱平台和抗体资源消耗大；

（3）特异性与条件依赖：部分互作仅在特定细胞状态下发生，容易漏检。

二、计算法

1、原理与常用技术

计算法通过整合多源数据（结构信息、进化保守性、转录共表达、已知PPI数据库等）构建预测模型，近年也引入深度学习与AlphaFold等结构预测工具。常见方法包括：

• 同源转移法（Homology-based）

• 蛋白结构对接模拟（Molecular Docking）

• 机器学习预测模型（Random Forest、Deep Neural Networks）

• 网络推断（Graph-based inference）

2、优势

（1）超高通量：可在全基因组范围预测互作；

（2）成本低：主要消耗计算资源，不依赖实验耗材；

（3）可挖掘潜在新互作：尤其在实验难度高的跨膜蛋白、低丰度蛋白领域。

3、局限性

（1）预测准确性受限：依赖输入数据质量与模型泛化能力；

（2）缺乏直接证据：预测结果需实验验证；

（3）易受偏差影响：训练数据偏向已知互作网络，可能错过新型互作类型。

三、实验法与计算法的互补关系

在科研实践中，单一策略往往无法全面覆盖PPI图谱。一个常见的工作流程是：

• 计算预测 → 快速筛选潜在互作候选，缩小实验范围

• 实验验证 → 确认预测结果，补充定量与结构信息

这种“计算–实验”闭环不仅提高效率，还能降低整体成本。例如，利用机器学习筛选互作蛋白，再通过AP-MS在细胞模型中验证，可以在几周内建立高可信度的互作网络。

四、应用场景与策略选择

1、基础研究：注重机制解析与jīngquè验证 → 实验法优先，计算法辅助。

2、大规模网络绘制：追求覆盖度与高通量 → 计算法驱动，实验抽样验证。

3、药物研发：结合结构预测与靶点验证，双管齐下。

实验法与计算法并非对立，而是蛋白互作研究的两翼：实验提供坚实的事实基础，计算扩展探索的边界。在实际项目中，将两者有机结合，才能在精度与广度之间找到zuì佳平衡。百泰派克生物科技将继续以先进的质谱平台、成熟的生物信息分析和定制化的项目管理，为科研与产业客户加速蛋白互作网络的解析与应用。

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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