什么是蛋白-蛋白相互作用？

蛋白-蛋白相互作用（Protein-Protein Interaction, PPI）是指两个或多个蛋白质分子通过非共价键（如氢键、疏水相互作用、静电作用等）形成复合体或相互调控的过程。这种相互作用在细胞内无处不在，是几乎所有生命活动的基础，从信号转导、细胞周期调控，到代谢通路、免疫应答，均离不开PPI的参与。

一、蛋白-蛋白相互作用的科学内涵

1、PPI的形式

蛋白-蛋白相互作用可根据其持续时间、功能性质以及结合方式划分为不同类型：

• 瞬时性相互作用（Transient interactions）：如激酶与底物之间的短暂结合，完成催化后迅速解离。

• 稳定性复合体（Stable complexes）：如核糖体、蛋白酶体等多亚基结构，具有长期存在的功能性复合体。

• 顺式/反式相互作用：即在同一条多肽链上的不同结构域之间（顺式）或在两个独立蛋白之间（反式）的相互识别。

2、PPI的生物学意义

• 信号转导调控：如MAPK通路中的蛋白级联磷酸化，依赖多个蛋白之间jīngzhǔn相互作用。

• 转录调控：转录因子常通过与辅因子形成复合物调控靶基因表达。

• 细胞骨架动态调节：肌动蛋白、微管蛋白等通过复杂的PPI网络调节细胞形态与运动。

• 疾病相关机制：异常的PPI可能导致疾病发生，如肿瘤中p53与其抑制蛋白MDM2的异常相互作用。

二、常用的蛋白互作研究技术

蛋白互作的研究是结构生物学与系统生物学的热点。常见实验技术包括：

1、酵母双杂交（Yeast Two-Hybrid, Y2H）

• 适用于筛选新的二元互作蛋白

• 可在近原生环境中反映互作关系

• 局限：高假阳性率，不能反映多蛋白复合体

2、免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation, Co-IP）

• 通过抗体拉下目标蛋白并共沉淀其互作伙伴

• 优点：在天然条件下识别生理相关的PPI

• 局限：不适合低丰度或弱相互作用蛋白

3、亲和纯化-质谱联用（AP-MS）

• 结合标签纯化系统与LC-MS/MS蛋白鉴定

• 适用于构建大规模互作网络

• 百泰派克生物科技已建立高通量AP-MS平台，支持复杂样本的互作蛋白筛选与定量分析

4、生物信息学预测

• 基于结构建模、同源性比对或机器学习模型预测互作可能性

• 可大规模分析蛋白互作网络（Interactome）

三、蛋白互作网络的系统生物学价值

PPI研究不仅关注单个互作事件，更重要的是构建完整的蛋白互作网络图谱（Protein Interaction Network），以系统角度理解生命过程：

• 模块化结构：功能相关蛋白倾向形成特定子网络（如转录复合体、信号复合体）

• 关键节点蛋白（Hub proteins）：与多种蛋白互作，常在网络中起枢纽作用，许多疾病相关蛋白为Hub蛋白

• 网络拓扑学分析：帮助识别潜在药物靶点或疾病生物标志物

四、质谱技术在PPI研究中的优势

现代蛋白质组学技术，尤其是质谱（Mass Spectrometry, MS）在PPI研究中已成为主流手段：

• 高通量筛选：可在一次实验中捕捉数百种潜在互作蛋白

• 定量能力强：结合TMT/iTRAQ等标记，实现互作蛋白的定量比较

• 适用复杂样本：如组织样本、原代细胞、临床样本等

• 支持交联质谱（XL-MS）：进一步提供蛋白互作的空间结构信息

在百泰派克生物科技，我们采用先进的Orbitrap Exploris 480质谱平台，结合优化的蛋白互作分析流程，为客户提供包括Co-IP-MS、AP-MS、交联-MS等在内的一站式PPI研究解决方案，广泛应用于信号通路研究、药物靶点验证、疾病机制解析等领域。

五、未来趋势与研究热点

• 单细胞PPI研究：探索细胞异质性对互作网络的影响

• 时空分辨PPI分析：动态监测蛋白互作随时间、位置的变化

• AI驱动PPI预测与建模：如AlphaFold-Multimer在结构预测上的应用

• 疾病特异性互作图谱构建：为jīngzhǔn医疗和靶向药物开发提供新靶点

蛋白-蛋白相互作用是生命系统中zuì基本且zuì复杂的信息传递方式。深入理解PPI，不仅有助于揭示分子机制，还能指导疾病诊断与靶向干预策略的开发。百泰派克生物科技致力于构建高质量的蛋白互作研究平台，助力广大科研人员在细胞信号、疾病机制、药物靶点等方向取得突破。欢迎联系我们，获取定制化的PPI研究服务方案。

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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；

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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