为什么Shotgun蛋白质组学是全蛋白组分析的方法？

在蛋白质组学研究中，如何高效解析复杂样本中的蛋白组成与动态变化，一直是科研人员面临的重要挑战。Shotgun蛋白质组学以其高通量、高覆盖率和出色的灵敏度，已成为当前主流的全蛋白组分析策略，广泛应用于疾病机制解析、生物标志物筛选及多组学联合研究中。

一、什么是Shotgun蛋白质组学？

Shotgun蛋白质组学，又称底物级蛋白质组学（Bottom-up Proteomics），是一种先将蛋白质样本酶解为肽段，再通过质谱鉴定和定量的策略。这一名称来源于类似“”随机广撒网的思路，通过大量肽段的测序反推出原始蛋白的信息。

技术流程简述：

1、蛋白提取：从细胞、组织或体液中提取总蛋白

2、酶解处理：通常使用胰蛋白酶将蛋白切割为小肽段

3、液相色谱分离（LC）：将复杂肽混合物分离

4、质谱分析（MS/MS）：通过高分辨质谱对肽段进行鉴定和定量

5、数据库比对：将碎片谱图与蛋白数据库比对，反推出蛋白种类与丰度

二、Shotgun蛋白质组学为何成为主流？

1、高通量覆盖整个人类蛋白组

Shotgun策略一次可检测数千甚至上万个蛋白。相比传统的凝胶电泳（如2-DE）方法，其蛋白组覆盖率显著提高，尤其适用于研究复杂生物样本（如癌组织、脑组织、血清等）。

2、高灵敏度，适用于低丰度蛋白分析

质谱平台的进步（如DDA、DIA模式的发展）让Shotgun方法在低丰度蛋白检测上表现出色，尤其适合探索信号通路关键节点、转录因子、细胞因子等低表达蛋白。

3、数据深度好，适合功能富集与生信挖掘

Shotgun蛋白组通常与GO、KEGG、PPI等分析结合，能够系统性地揭示疾病机制、生物过程、细胞功能等信息。

4、兼容多种定量策略（Label-free, TMT, iTRAQ等）

Shotgun策略天然适配定量蛋白质组学，如：

• Label-free：适合大样本量、灵活性高

• TMT/iTRAQ：多样本并行、定量精度高

• DIA：数据重现性好，适合临床转化

三、与其他方法的比较优势

四、哪些研究zuì适合采用Shotgun蛋白质组？

1、发现性研究（Discovery）

• 疾病生物标志物筛选

• 药物作用机制探索

• 发育与衰老过程中的差异蛋白研究

2、全组学联合分析

• 与转录组、代谢组联合，构建多组学调控网络

• 动态时间序列样本分析

3、生物通路与网络重建

• 结合蛋白互作、GO/KEGG通路分析进行机制建模

五、技术演进与未来趋势

Shotgun蛋白组正在从“高通量定性”走向“jīngzhǔn定量”与“临床转化”：

• DIA（Data Independent Acquisition）：极大提升重现性和数据完整性，适用于大队列研究

• 单细胞蛋白质组学：微量样本的Shotgun分析已成为研究前沿

• AI驱动的蛋白谱图解析：提高肽段识别率和定量精度

Shotgun蛋白质组学凭借其高覆盖、高灵敏、高通量和良好的系统兼容性，成为目前进行全蛋白组分析的shǒuxuǎn方法。尤其在科研探索阶段，其优势尤为突出。如果您正在寻找高可靠性、高深度的蛋白质组学研究合作，欢迎联系百泰派克生物科技。百泰派克生物科技基于国际一线仪器平台和多年组学服务经验，提供涵盖实验设计、样本处理、质谱检测到生信分析的一站式服务，助力您jīngzhǔn解析生命奥秘。

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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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