如何利用靶向质谱验证PTM？

蛋白质翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）是调控细胞命运、信号转导、代谢平衡等核心生命过程的关键机制，常见修饰包括磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化等。高通量质谱（如DDA和DIA）已广泛应用于PTM位点的初筛，但在后续修饰位点的验证与定量阶段，仍需依赖靶向质谱（Targeted Mass Spectrometry）实现更高的特异性和灵敏度。

一、什么是靶向质谱？它为何适用于PTM验证？

靶向质谱是一种以已知肽段为目标、预先定义检测参数的定量质谱方法。它主要分为两种类型：

• SRM/MRM（Selected/Multiple Reaction Monitoring）：基于三重四极杆平台，适合高通量、多靶标验证；

• PRM（Parallel Reaction Monitoring）：基于高分辨率质谱（如Orbitrap），可采集所有碎片离子，定量更准确，抗干扰能力强。

靶向质谱的核心优势在于：

• 特异性高：通过jīngzhǔn设定质荷比与碎片离子信息，降低背景干扰；

• 灵敏度强：适合检测低丰度PTM肽段；

• 重复性好：适合大样本、临床队列或机制验证研究。

靶向质谱已成为从“发现位点”到“机制解析”的关键桥梁。

二、靶向质谱验证PTM的标准流程

靶向质谱的成功应用依赖于科学合理的实验设计与技术执行。以下是推荐的6个标准步骤，每一步都直接影响数据的可信度和可重复性：

1、发现阶段：识别感兴趣的修饰位点

通常采用非靶向质谱技术（如DDA或DIA）进行初筛，获取可能的修饰肽段及其位点信息。例如，在全蛋白组或磷酸蛋白组分析中识别潜在的pS/pT/pY位点。

2、设计与合成同位素标记肽标准品

为实现准确定量，需针对感兴趣的修饰肽段合成稳定同位素标记肽（Heavy Peptides）。设计时需考虑：

修饰位点准确定位；

（1）肽段长度适中（一般为8–20个氨基酸）；

（2）尽量避免易氧化或难离子的氨基酸组合。

（3）标记肽用于后续的定量校准与方法开发，确保检测信号的准确性。

3、方法开发与优化

这是靶向质谱中zuì关键的步骤，目标是建立一个具有良好线性、准确性和灵敏度的检测方法。主要包括：

（1）碎片离子筛选（Transitions）：选择响应强、特异性高的碎片用于SRM/MRM；

（2）保留时间窗口（RT）优化：提升峰识别的准确性；

（3）离子对强度排序：确保主/辅离子对具有良好的峰形；

（4）线性区间和LOD/LOQ测试：评估定量能力，确定zuì低检测限。

4、样本制备与修饰肽富集

由于PTM肽段往往丰度极低，常需采用修饰特异性富集手段进行信号增强，例如：

（1）磷酸化：IMAC、TiO₂、Fe-NTA；

（2）乙酰化/甲基化：抗体亲和纯化；

（3）泛素化：K-ε-GG抗体富集。

蛋白/肽段的预处理过程（如变性、还原、烷基化、酶解等）也需标准化，以保证重复性。

5、靶向质谱检测

将开发好的方法应用于实验样本，进行上机检测。关键技术要点包括：

（1）使用与内源肽段等摩尔量的标记肽作为参比；

（2）避免样本间批次效应，建议引入QC样本；

（3）对每个肽段进行峰识别、积分与定量比对；

（4）对多次重复进行CV评估，确保方法稳定。

PRM尤其适合多位点并行监测，在Orbitrap平台下可实现ppb级别检测灵敏度。

6、数据分析与生物学解释

质谱数据分析不jǐnxiàn于信号强度比较，还需深入到生物层面，例如：

（1）比较不同处理组修饰水平的相对变化；

（2）联合蛋白丰度信息，评估修饰是否独立调控；

（3）结合通路富集与网络分析，识别关键调控节点；

（4）验证修饰变化是否具有功能相关性或疾病相关性。

三、百泰派克生物科技：助力高可信度的PTM研究

在 百泰派克生物科技，我们为客户提供从PTM筛选到靶向验证的一体化服务体系，涵盖以下核心能力：

• 多种修饰位点富集方案（磷酸化、乙酰化、泛素化等）

• 高分辨靶向平台（Orbitrap）支持PRM/BoxCar策略

• 自建的PTM标记肽库缩短项目周期

• 质控标准与数据分析流程规范化，满足SCI发表或药物开发需求

我们已成功为多所高校和生物医药企业提供个性化的PTM定量分析服务，助力研究成果发表于Nature Communications、Cell Reports、Science Advances等国际dǐngjí期刊。

蛋白质翻译后修饰作为jīngzhǔn调控的核心机制，越来越受到基础与转化研究的关注。在PTM研究链条中，验证是通往机制解析与功能研究的关键一步。靶向质谱技术以其高特异性、灵敏度强、可定量、重复性好等优势，已成为验证修饰位点的“金标准”方法。若您正在进行与PTM相关的研究，或计划将修饰研究拓展至功能机制或临床标志物开发，欢迎联系百泰派克生物科技，我们愿以zhuānyè技术与科研经验，助您加速研究进程，提升数据可信度。

~~

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!

https://www.biotech-pack.com/index.html