蛋白糖基化分类概述

蛋白质糖基化（Protein Glycosylation）是一种常见而复杂的翻译后修饰（PTM），广泛存在于真核生物和部分原核生物中。它不仅影响蛋白质的折叠、稳定性和亚细胞定位，还参与细胞识别、信号转导、免疫调节等多个生命过程。在疾病状态下（如癌症、自身免疫病、代谢综合征等），糖基化模式往往发生显著变化，被视为重要的生物标志物来源。在生命科学研究和生物制药开发中，深入了解蛋白糖基化的类型和功能，有助于揭示疾病机制、优化抗体药物、开发jīngzhǔn诊断工具。

一、蛋白糖基化的基本分类

根据糖链与蛋白质的连接方式不同，蛋白糖基化主要分为以下几大类：

1、N-连接型糖基化（N-linked Glycosylation）

（1）定义：糖链通过N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）残基与天冬酰胺（Asn）侧链上的氮原子连接，通常出现在Asn-X-Ser/Thr的保守序列中（X ≠ Pro）。

（2）特点：

• 发生在内质网和高尔基体中

• 糖链结构复杂、分支多样

• 广泛存在于膜蛋白和分泌蛋白中

（3）功能意义：

• 影响蛋白质折叠和质量控制

• 调节受体活性和配体识别

• 被广泛用于治疗性抗体的工程优化中

2、O-连接型糖基化（O-linked Glycosylation）

（1）定义：糖链通过N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）或其他单糖与丝氨酸（Ser）或苏氨酸（Thr）残基的羟基相连。

（2）特点：

• 起始于高尔基体

• 无严格的保守识别序列

• 糖链长度和类型变异较大

（3）功能意义：

• 常见于黏液素、细胞黏附分子

• 参与细胞间相互作用、炎症反应

• 在癌症研究中具有重要生物标志意义（如Tn抗原、sTn抗原）

3、C-连接型糖基化（C-linked Glycosylation）

（1）定义：糖基直接连接在色氨酸（Trp）残基的碳原子上，zuì常见的是α-甘露糖（Man）与Trp之间的连接。

（2）特点与功能：

• 稀有糖基化类型

• 主要出现在凝集素类受体中

• 可能参与蛋白质稳定性调控

4、磷酸糖基化（Phosphoglycosylation）

（1）定义：通过磷酸基连接的糖链修饰，常见于溶酶体靶向蛋白，如甘露糖-6-磷酸标签。

（2）功能意义：

• 导向溶酶体运输

• 与某些遗传代谢病（如I-细胞病）密切相关

二、其他类型的糖基化形式

除了上述主要类别，还有一些较为特殊的糖基化类型，也受到越来越多关注：

• O-GlcNAc修饰：与传统O-型糖基化不同，O-GlcNAc发生在胞核和胞质蛋白上，参与信号转导、应激响应、转录调控等功能，且具有高度动态性，常与磷酸化形成互作调节网络。

• 糖脂连接的糖基化：如糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白（GPI-Anchor），糖链部分参与蛋白质与细胞膜的锚定。

三、蛋白糖基化的研究挑战与分析策略

糖基化类型众多，但由于其高度微异构性、空间结构复杂性和动态变化性，糖基化的系统分析仍然是蛋白组学领域的一大挑战。

当前主流研究方法包括：

• 质谱法（MS）：结合糖肽富集技术（如HILIC、ZIC-HILIC、Lectin Affinity等），可实现糖基化位点和糖链结构的高通量鉴定。

• 液相色谱-MS联用（LC-MS/MS）：通过特定碎裂方式（如HCD、ETD、EThcD）提高糖肽谱图的可解释性。

• 生物信息学工具：如Byonic、pGlyco、GlycoWorkbench等用于自动化糖肽识别与糖链注释。

四、应用前景：从基础研究到临床转化

蛋白糖基化的研究正逐步从基础机制探索，向疾病标志物发现、抗体药物开发、疫苗设计等方向拓展。例如：

• 癌症糖组学：发现特异性糖基化模式，如Core-fucosylation、sLeX、Polylactosamine链等，用于肿瘤早筛和预后评估。

• 抗体工程优化：调整Fc区的糖基化模式，可改善抗体的ADCC/CDC活性或半衰期。

• 疫苗佐剂研发：通过糖修饰提高抗原免疫原性，实现更强的免疫应答。

五、百泰派克生物科技：助力糖基化研究的可靠伙伴

在百泰派克生物科技，我们拥有丰富的糖基化蛋白质组学研究经验，整合高分辨质谱平台（如Orbitrap Exploris 480）与定制化糖肽富集流程，可提供：

• 全面N-糖、O-糖修饰位点鉴定

• 糖链结构亚型分析

• 糖基化定量比较（如疾病组vs对照组）

• 抗体Fc区糖基化质量控制服务

我们致力于为科研人员和生物制药企业提供高通量、高灵敏度、高重现性的糖基化解决方案，推动糖生物学研究向更深层次发展。

蛋白糖基化作为一类重要的翻译后修饰，其研究不仅关乎基础生命过程的理解，更在疾病诊断、药物开发等应用层面具有广阔前景。随着质谱技术和糖组学算法的不断进步，系统性地解析糖基化图谱已成为可能。百泰派克生物科技愿与全球科研人员携手，共同揭示“糖码”背后的生命奥秘。如需了解更多蛋白糖基化分析服务，欢迎联系百泰派克生物科技获取定制方案。

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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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