如何进行酰基化蛋白的功能注释和信号通路分析？

酰基化蛋白（Acylated Proteins）的功能注释和信号通路分析对于理解其在细胞生物学、代谢调控、疾病机制等方面的作用至关重要。

一、什么是酰基化蛋白？为什么要研究？

酰基化是蛋白质翻译后修饰中一类重要形式，常见包括：

• 乙酰化（Acetylation）

• 丙酰化（Propionylation）

• 丁酰化（Butyrylation）

• 苏酰化（Succinylation）

• 马来酰化（Malonylation）

• 棕榈酰化（Palmitoylation）等

这些修饰通常发生在赖氨酸或半胱氨酸残基上，调节蛋白稳定性、酶活性、亚细胞定位及蛋白-蛋白相互作用等，是信号转导、代谢调控、染色质重塑等生物过程中关键调节因子。

二、酰基化蛋白功能注释的策略

1、基于注释数据库的功能预测

通过富集得到的酰基化蛋白清单，可使用如下数据库进行功能注释：

• UniProt：基础的蛋白功能和结构注释；

• Gene Ontology (GO)：按生物过程（BP）、分子功能（MF）、细胞组分（CC）三个维度描述蛋白功能；

• InterPro / Pfam：识别功能结构域与家族；

• Swiss-Prot Keywords：提供与蛋白质相关的功能关键词。

工具推荐：

• DAVID

• eggNOG-mapper

• g:Profiler

2、聚焦于修饰位点的生物学意义

蛋白酰基化的功能并不仅取决于目标蛋白的整体功能，还高度依赖于具体的修饰位点。建议：

• 识别高保守位点（例如多物种保守或富集于关键结构域）；

• 利用已有数据库（如PhosphoSitePlus、PLMD）对酰基化位点进行生物学功能预测；

• 结合结构数据（如 AlphaFold 结构模型）分析修饰位点在空间构象中的潜在作用。

三、酰基化蛋白的信号通路富集分析

1、基于KEGG / Reactome的通路分析

利用KEGG 或 Reactome 数据库，对酰基化蛋白进行富集分析，识别其参与的经典信号通路，如：

• 糖酵解 / 三羧酸循环 / 脂肪酸代谢（代谢类）

• mTOR / AMPK / NF-κB / MAPK（信号转导类）

• 染色质修饰与表观遗传调控（如 HDAC/SIRT 通路）

这可帮助推测酰基化在调控代谢状态、炎症反应、细胞命运等方面的潜在机制。

工具推荐：

• ClusterProfiler (R包)：支持KEGG、Reactome、WikiPathways富集分析，适用于高通量数据

• Metascape：集成GO、KEGG、Reactome和PPI网络的可视化分析平台

• Enrichr / WebGestalt：在线通路富集分析工具

2、与PPI网络分析联动

将酰基化蛋白构建蛋白互作网络（PPI）可识别其在网络中的枢纽节点（Hub）或模块。再结合通路信息，能够：

• 揭示核心调控模块

• 分析协同修饰网络（与磷酸化、泛素化协同）

• 推测药物作用靶点或疾病相关机制

推荐使用 STRING 数据库进行PPI网络构建，并结合 Cytoscape 进行模块化分析（如 MCODE、CytoHubba 插件）。

四、实验数据来源与质量控制建议

若您处于项目早期，建议从下游生物信息学分析开始反推上游实验设计。例如：

• 使用高分辨质谱平台（如 Orbitrap Fusion Lumos）进行酰基化修饰组分析；

• 富集策略如抗修饰抗体富集（如 anti-acetyl-lysine）、化学衍生化捕获等；

• 数据分析需严格控制肽段鉴定置信度、FDR<1%，并进行位点定位概率打分（如使用 MaxQuant 的 PTM Score）。

随着代谢调控和表观遗传学研究的不断深入，酰基化修饰作为“代谢-信号转导-表观调控”的关键枢纽，正逐渐成为生命科学研究的前沿热点。通过系统的功能注释与信号通路分析，研究者不仅可以洞察其生物学功能，还可为疾病机制解析和靶点药物开发提供理论支撑。如果您正在探索酰基化修饰在特定疾病、代谢通路或细胞状态中的作用，欢迎联系百泰派克生物科技，获取量身定制的实验方案与深入的生信分析支持。

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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；

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