如何利用质谱开展无标记定量蛋白质组学分析？

在生命科学研究中，蛋白质组学是解析生物系统功能的重要工具，而定量分析则是揭示蛋白表达变化、信号通路调控及疾病机制的关键环节。无标记定量蛋白质组学（uantitative Proteomics）因其样本适应性强、操作流程简便和成本更低等优势，越来越受到科研人员青睐。借助高分辨率质谱技术，研究者可以在无需引入化学标签的前提下，jīngzhǔn捕获蛋白丰度的微小变化，广泛应用于生物标志物筛选、疾病机制研究、药物靶点发现等领域。

一、什么是无标记定量蛋白质组学？

无标记定量（LFQ）是一种基于质谱强度信号进行蛋白定量的方法。与同位素标记方法（如SILAC、iTRAQ）不同，LFQ 不需要在样本前期引入化学或代谢标签，而是通过比较不同样本中肽段的离子强度或谱图计数，实现相对蛋白丰度的计算。

质谱（Mass Spectrometry, MS）：用于鉴定和定量蛋白质的核心仪器，可对肽段进行高精度分析。

无标记定量（uantification, LFQ）：基于质谱数据直接进行蛋白定量，无需化学标记。

二、无标记定量的核心原理

无标记定量蛋白质组学主要基于两个核心思路：

1、肽段离子峰强度（MS1 Intensity）

通过比较相同肽段在不同样本中 MS1 层级的信号强度，间接反映蛋白丰度。这要求质谱采集具有高度重复性和稳定性。

2、谱图计数（Spectral Counting）

统计每个蛋白在样本中被识别的谱图（MS/MS spectra）数量，多用于粗略定量或低分辨率数据。

在实际应用中，MS1 Intensity 被广泛认为更为jīngzhǔn，尤其是在配合高分辨率质谱仪（如 Orbitrap）和先进的数据处理算法后。

三、无标记定量实验流程解析

开展无标记定量蛋白质组学项目，一般包括以下关键步骤：

1、样本准备

（1）蛋白提取：确保不同样本间提取条件一致，避免引入系统偏差。

（2）胶内/胶外酶解：通常使用胰蛋白酶进行蛋白酶解为肽段。

（3）去盐纯化：使用C18固相萃取柱去除杂质，提升质谱信号质量。

2、LC-MS/MS分析

（1）液相色谱（LC）：分离肽段，减少复杂度。

（2）高分辨率质谱（如 Orbitrap Exploris 480）：实现高灵敏度检测和肽段鉴定。

3、数据处理与定量

（1）软件平台：如 MaxQuant、Proteome Discoverer 等，自动提取峰强度、对齐保留时间、进行蛋白定量。

（2）数据标准化：对样本间信号强度进行归一化处理，消除系统误差。

（3）差异分析：结合统计学方法（如 t 检验、ANOVA）筛选显著差异表达蛋白。

四、无标记定量蛋白质组学的优势与挑战

1、优势

（1）适用范围广：不依赖标签，适合任意生物样本类型。

（2）样本数不受限：灵活应对多组学样本和临床队列。

（3）成本较低：节省标记试剂和样本准备时间。

2、挑战

（1）定量精度依赖质谱性能：仪器稳定性与灵敏度直接影响定量质量。

（2）样本间技术波动较大：需要严格标准化流程控制。

（3）缺失值问题突出：部分低丰度蛋白可能在某些样本中未被检测到。

五、百泰派克生物科技的无标记定量蛋白质组学解决方案

在百泰派克生物科技，我们深知无标记定量的技术挑战与科研需求，基于多年的项目经验和平台优化，提供如下优势服务：

1、高分辨率质谱平台

配备 Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 及 timsTOF Pro，实现高灵敏度、广动态范围的肽段捕获能力。

2、优化的样本处理方案

标准化蛋白提取与酶解流程，确保数据一致性与重复性，适配多种样本来源（组织、细胞、体液等）。

3、zhuānyè的数据分析服务

采用 MaxQuant + Perseus、DIA-NN 等多种数据处理策略，根据研究目标灵活定制差异蛋白筛选、富集分析、通路注释等模块。

4、下游整合服务

可拓展至蛋白互作网络、代谢组联合分析、生物标志物挖掘等研究方向，为客户提供一站式组学解决方案。

无标记定量蛋白质组学作为高通量、灵活、经济的定量策略，已广泛应用于基础研究与转化医学领域。随着质谱仪器性能不断提升和数据处理算法优化，LFQ 的定量精度与稳定性将持续增强。在百泰派克生物科技，我们致力于通过高质量的质谱平台与定制化科研服务，助力更多研究者高效开展蛋白质组学研究，挖掘生物学洞察，推动科学发现。如您有兴趣了解更多关于无标记定量蛋白组学的技术细节或合作需求，欢迎联系我们。

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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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