蛋白质组学的定量方法有哪些？

定量蛋白质组学（Quantitative Proteomics），作为研究蛋白质表达变化和调控机制的核心手段，正快速演进出多种高分辨率、高灵敏度的策略。那么，有哪些蛋白定量方法？它们分别适用于哪些实验场景？该如何选择？我们将系统梳理当前主流蛋白质组定量技术，帮助科研人员在实验设计早期即构建合理方案，实现数据可重复、结果可信、差异明确的研究目标。

一、蛋白定量方法分类

蛋白质组定量方法大体可分为两类：

1、无标记定量（uantification, LFQ）

（1）不引入外源标签

（2）通过肽段的峰强度或谱图数量直接进行丰度推断

2、标记定量（uantification）

（1）通过代谢性或化学方式引入稳定同位素标签

（2）代表方法包括：

• SILAC（代谢标记）

• TMT、iTRAQ（同位素标签化学标记）

• Dimethyl（甲基化标记）

• AQUA、MRM、PRM（靶向标记/内标定量）

二、主流蛋白定量方法详解：原理 + 特点 + 应用场景

1、uantification（无标记定量）

（1）原理：

• 对不同样本分别进行酶解和质谱分析

• 比较相同肽段在不同样本中离子强度（Peak Area）或谱图数量（Spectral Count）来推断相对表达水平

（2）特点：

• 无需特殊试剂，成本低

• 样本数不受限制，扩展性强

• 适合复杂样本类型（组织、血清等）

• 受质谱稳定性影响较大，需批次间标准化处理

• 缺乏内参控制，难以避免系统偏差

（3）适用场景：

• 临床样本初步差异筛选

• 表达模式探索

• 可结合修饰组分析（如磷酸化组学）

2、SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino Acids in Cell Culture）

（1）原理：

• 将含13C/15N的标记氨基酸（如13C6-Arg、13C6-Lys）添加至细胞培养基

• 经几代培养后，细胞合成蛋白全面“代谢标记”

• 将标记组和未标记组细胞混合后共同酶解、上机，降低实验偏差

（2）特点：

• 标记效率高，定量准确

• 样本混合处理，误差更小

• 适合动态变化分析（如蛋白合成/降解）

• jǐnxiàn于细胞系，不适用于动物或组织样本

• 培养周期较长，且成本高于LFQ

（3）适用场景：

• 药物作用时间梯度研究

• 蛋白翻译后修饰动力学分析

• 肿瘤细胞响应分析

3、TMT（Tandem Mass Tag）& iTRAQ（Isobaric Tag for Relative anduantitation）

（1）原理：

• 利用异重同质标签（isobaric tag）标记酶解后的肽段

• 各标签在MS1中表现为相同质量，在MS2中释放不同的报告离子（reporter ion）

• 通过比较reporter离子强度实现多组样本的相对定量

（2）特点：

• 可实现多样本并行处理（6~18个样本/批）

• 批间误差低，适合大规模实验设计

• 与Orbitrap等高分辨质谱平台兼容性好

• 比值压缩效应（ratio compression）可能影响定量精度

• 成本相对较高，标签价格昂贵

（3）适用场景：

• 疾病组与对照组蛋白差异筛查

• 多条件/多时间点实验设计

• 多组织/多重复生物样本定量

百泰派克生物科技支持 TMTpro 16plex，单次实验zuì多比较16组样本，大幅提高定量效率与通量。

4、Dimethyl Labeling（化学甲基化标记）

（1）原理：

• 利用甲醛（或重氢甲醛）与NaBH3CN对肽段N端和Lys残基进行甲基化标记

• 形成轻/中/重三种质量差异肽段，适合zuì多3组样本对比

（2）特点：

• 成本低，反应快速

• 标记效率高达95%以上

• 适合中小规模比较

• 通量受限，通道数少（通常≤3组）

• 样本混合前后对比可能产生偏差

（3）适用场景：

• 小规模蛋白表达差异分析

• 快速评估型实验

• 修饰肽定量

5、靶向定量技术：MRM/SRM、PRM、AQUA

（1）原理

MRM/SRM（多反应监测）

• 使用三重四极杆质谱

• 设定特定的“前体肽-碎片离子”对

• 适用于少量靶蛋白的高灵敏定量检测

PRM（平行反应监测）

• 使用Orbitrap类高分辨仪器

• 单前体肽触发全碎片扫描

• 保留MRM的特异性，兼具高分辨率和定量稳定性

AQUA（uantification）

• 通过合成的稳定同位素标记标准肽与内源肽共分析

• 直接实现目标蛋白的juéduì定量（fmol/ng）

（2）特点：

• 灵敏度极高，适合临床低丰度蛋白定量

• 数据高度可重复

• 常用于生物标志物验证阶段

• 不适合高通量筛选，目标肽设计门槛高

• 需jīngquè标准品匹配与方法开发

（3）适用场景：

• 临床前/临床期标志物验证

• 多肽疫苗免疫学定量

• 药物动力学PK研究中的靶蛋白监测

三、不同蛋白定量方法的对比

建议组合使用：TMT或LFQ进行全景定量筛选 → PRM验证关键蛋白 → 实现从探索到验证的闭环研究路径。

四、如何选择适合自己的蛋白定量方法？

选择合适的定量方法，不仅取决于实验预算，还应结合研究目标、样本类型、技术资源与验证路径：

百泰派克生物科技专注于蛋白质组学与质谱技术，提供一站式、高质量的定量蛋白质组学服务，覆盖从样本处理到靶标验证的完整流程。依托Orbitrap Exploris 480与Q Exactive Plus等高分辨率质谱平台，BTP支持TMT 6/10/16plex、iTRAQ 4/8plex、LFQ、SILAC及PRM等多种主流定量策略，严格遵循QC标准，确保数据稳定可靠。服务内容包括蛋白提取、酶解与标记、质谱检测、差异蛋白筛选、GO/KEGG功能富集分析以及PRM靶标验证，满足从基础研究到临床前开发的多层次需求。广泛应用于肿瘤、心脑血管疾病、神经系统疾病等机制研究，以及疫苗和抗体开发、药物作用机制探索和生物标志物验证等方向，助力科研人员高效获取具有生物学意义的蛋白质定量数据。

“不同的蛋白定量方法，是科研问题的放大镜；选对方法，是打开生物学洞察的钥匙。”在数据驱动的生命科学时代，定量蛋白质组不仅仅是测“有多少蛋白”，更重要的是通过jīngzhǔn的技术手段，揭示隐藏在蛋白丰度变化背后的生物学逻辑与临床价值。如果您正在设计蛋白质组学实验或正在寻找差异蛋白分析与定量验证服务，欢迎随时联系百泰派克生物科技。我们将为您提供一对一技术咨询、定量策略推荐和实验方案评估，助力科研更进一步！

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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；

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