如何将空间蛋白组学与多组学方法相结合？

随着单细胞组学、空间转录组学和高通量质谱技术的飞速发展，生命科学研究已步入一个高维数据融合的新阶段。蛋白组学可以提供蛋白丰度变化的信息，但却难以回答一个关键问题：这些蛋白质在组织或细胞中的具体“空间位置”是怎样的？空间蛋白组学（Spatial Proteomics）应运而生，允许研究者在亚细胞甚至单细胞尺度上可视化并定量蛋白质的空间分布。蛋白质仅是生物系统的一部分。要真正理解疾病机制或发掘jīngzhǔn治疗靶点，仍需将空间蛋白组学与转录组、代谢组、磷酸化组、表观组等多组学数据整合，实现多维信息协同解读。

一、空间蛋白组学的核心技术与挑战

空间蛋白组学的关键技术手段主要包括以下几类：

1、成像质谱（Imaging Mass Spectrometry, IMS）

如MALDI-IMS可直接在组织切片上获得蛋白质的空间分布图谱。其优势在于无需标记，可检测数百种分子，但空间分辨率和定量能力仍有提升空间。

2、空间蛋白组质谱（例如LC-MS结合激光显微切割）

将特定区域的组织切割后进行质谱分析，结合高分辨成像信息实现区域特异蛋白组分析，已广泛用于肿瘤异质性研究。

3、高通量成像抗体平台（如Co-Detection by Indexing, CODEX）

可实现多重蛋白标记并构建单细胞分辨率的蛋白空间图谱，但对抗体特异性与数量要求高。

二、多组学整合的关键价值

将空间蛋白组学与多组学结合，可以在以下几个层面提升研究深度与广度：

1、空间维度上的因果链推演

空间蛋白组 + 空间转录组：对比转录与翻译水平的空间异同，解析转录后调控机制。

空间蛋白组 + 空间代谢组：揭示代谢通路在组织层级上的活性分布，追踪代谢重新编程。

2、多维组学增强生物标志物发现

结合多组学数据有助于过滤背景噪音、提高生物标志物的稳定性与可靠性，尤其适用于个体化肿瘤亚型识别与耐药机制挖掘。

3、系统生物学视角下的网络构建

利用整合算法构建空间上下文中的蛋白互作网络，并与转录调控网络或代谢网络叠加，揭示核心调控模块与潜在干预节点。

三、空间蛋白组学如何与其它组学协同设计实验？

结合实践经验，整合设计可遵循以下三步策略：

Step 1：前期空间定位 + 高通量筛选

使用空间蛋白组技术识别感兴趣区域（如肿瘤边缘 vs. 中心）。

利用bulk 或 TMT定量蛋白组获取候选生物标志物。

Step 2：多组学数据协同解读

整合空间转录组（如10x Visium）与蛋白空间图谱，构建组织分区功能图谱。

纳入代谢组数据，识别功能激活或抑制区域。

Step 3：验证与机制探索

结合磷酸化组、表观组数据进一步探究调控机制。

进行空间多组学网络建模，挖掘驱动因子。

四、数据整合分析的常用方法

多组学数据整合的挑战在于：不同平台产生的数据在维度、尺度、标准上差异巨大。主流整合方法包括：

空间蛋白组学作为未来jīngzhǔn医学的重要支柱，其价值远不止于“看到”蛋白的位置。当其与转录、代谢、表观等多维组学信息整合后，才能真正揭示细胞间通信、疾病微环境乃至动态病理过程的全貌。在百泰派克生物科技，我们致力于提供从样本预处理、空间层析、质谱检测到多组学整合分析的一站式科研支持。通过jīngzhǔn而深入的数据解读，助力您的科研项目在空间维度上迈出关键一步。

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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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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