Bottom-Up 蛋白質(zhì)組學(xué)如何實(shí)現(xiàn)精確定量？檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹

Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)（也稱分析型dànbáizhì組學(xué)）是一種主流的dànbáizhì組研究策略，指的是將復(fù)雜的dànbáizhì樣本經(jīng)過酶切（通常使用yídànbáiméi）分解為肽段后，再利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS/MS）對肽段進(jìn)行鑒定與定量，從而推斷原始dànbáizhì的信息。這種方法具有高通量、高靈敏度的特點(diǎn)，適用于復(fù)雜樣本如組織、細(xì)胞或體液的整體蛋白表達(dá)譜分析。其核心理念是將復(fù)雜蛋白混合物酶切成短肽段，再通過質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行識別與定量分析。這種方法具有通量高、靈敏度強(qiáng)、覆蓋面廣等顯著優(yōu)勢，在疾病機(jī)制研究、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)、藥物靶點(diǎn)篩選等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而，要在 Bottom-Up 流程中實(shí)現(xiàn)“jīngquè定量”，不僅需要dǐngjiān儀器的支持，更依賴于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉颖局苽?、科學(xué)的定量策略以及精細(xì)的數(shù)據(jù)處理流程。

一、Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)工作流程

實(shí)現(xiàn)jīngquè定量的dìyī步是建立穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)流程，Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)通常包括以下幾個(gè)核心步驟：

1、樣本預(yù)處理與蛋白提取

從組織、細(xì)胞或體液中提取dànbáizhì，必須確保蛋白組盡可能完整且可重復(fù)。常見方法包括 RIPA 緩沖液裂解、尿素裂解等，過程中應(yīng)加入蛋白酶抑制劑，防止蛋白降解。

2、dànbáizhì定量與標(biāo)準(zhǔn)化

在后續(xù)操作前，對蛋白濃度進(jìn)行jīngzhǔn測定（如 BCA 法），并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，確保樣本間蛋白總量一致，是實(shí)現(xiàn)后續(xù)準(zhǔn)確定量的基礎(chǔ)。

3、酶切消化與肽段凈化

zuì常用的是 Trypsin yídànbáiméi，其特異性裂解堿性氨基酸（K/R）殘基，獲得適宜的短肽。消化效率與特異性直接影響肽段的復(fù)雜度與定量質(zhì)量。

4、高效液相色譜（LC）分離

通過反相色譜或多維色譜系統(tǒng)將復(fù)雜肽段混合物按疏水性或電荷分布進(jìn)行分離，可有效減少質(zhì)譜中信號抑制現(xiàn)象，提高檢測靈敏度。

5、高分辨質(zhì)譜（MS）分析

目前主流平臺(tái)包括 Orbitrap、Q Exactive、timsTOF Pro 等，通過高分辨、高精度、高靈敏度的 MS/MS 檢測實(shí)現(xiàn)肽段識別與定量。

6、數(shù)據(jù)分析與定量

基于原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)，通過 MaxQuant、Proteome Discoverer、Spectronaut 等軟件實(shí)現(xiàn)蛋白定量、差異分析、功能注釋及生物信息學(xué)解釋。

二、Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)jīngquè定量的核心技術(shù)策略

要實(shí)現(xiàn)真正可靠、可重復(fù)的jīngquè定量，必須在以下幾方面構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)技術(shù)體系：

1、定量方法的選擇：標(biāo)簽 vs 非標(biāo)簽

（1）Label-Free Quantification（LFQ）

依據(jù) MS1 肽段的峰面積或 MS2 的譜圖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定量

① 優(yōu)點(diǎn)：無需復(fù)雜標(biāo)記步驟，適合處理大樣本量，經(jīng)濟(jì)高效

② 缺點(diǎn)：受批次差異影響較大，對儀器穩(wěn)定性要求高

（2）同位素標(biāo)記法（TMT/iTRAQ）

在肽段 N 端或賴氨酸殘基上引入異重同位素標(biāo)簽

可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 16 個(gè)樣本的并行相對定量

① 優(yōu)點(diǎn)：減少批次效應(yīng)，定量重復(fù)性好

② 缺點(diǎn)：成本較高，存在比值壓縮效應(yīng)

（3）穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)法（SILAC、AQUA）

將已知濃度的同位素標(biāo)記肽段加入樣品中，作為內(nèi)源標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)juéduì定量

① 優(yōu)點(diǎn)：可提供jīngquè的juéduì定量

② 缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，適用范圍有限

2、液相分離策略的優(yōu)化

多維分離策略（如高 pH 分離 + 低 pH LC-MS）可顯著提升肽段覆蓋率

納升級 HPLC 系統(tǒng)結(jié)合自清洗柱系統(tǒng)，提升靈敏度和重復(fù)性

3、質(zhì)譜性能的保障

（1）高分辨率（>60,000）與高質(zhì)量準(zhǔn)確度（<2 ppm）是jīngquè定量的基礎(chǔ)

（2）DDA（數(shù)據(jù)依賴采集）與 DIA（數(shù)據(jù)非依賴采集）各有優(yōu)劣，DIA 更適用于定量深度分析

（3）動(dòng)態(tài)范圍廣泛（>5個(gè)數(shù)量級）有助于同時(shí)定量高豐度與低豐度蛋白

4、數(shù)據(jù)處理與批間校正

（1）利用 MSstats、Perseus、DEqMS 等開源工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、差異分析與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

（2）正確處理缺失值、批次效應(yīng)、多重假設(shè)校正是實(shí)現(xiàn)jīngquè定量的關(guān)鍵

三、Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)實(shí)際應(yīng)用場景與科研價(jià)值

jīngquè定量的 Bottom-Up 蛋白組學(xué)廣泛應(yīng)用于：

1、疾病機(jī)制研究：解析癌癥、神經(jīng)退行性疾病、自身免疫疾病中的差異蛋白表達(dá)

2、藥物開發(fā)與靶點(diǎn)驗(yàn)證：定量評估藥物處理前后蛋白表達(dá)變化，明確作用機(jī)制

3、生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)篩選早期診斷或治療預(yù)測相關(guān)蛋白

4、功能組學(xué)探索：在蛋白互作網(wǎng)絡(luò)、信號通路富集分析中揭示潛在生物學(xué)機(jī)制

在百泰派克生物科技，我們不僅具備前沿質(zhì)譜平臺(tái)（如 Orbitrap Exploris 480、timsTOF Pro 2），更結(jié)合多種標(biāo)記與非biāojìdìng量策略，為科研用戶提供：高通量、多樣本并行的 TMT/iTRAQ 定量服務(wù)；納升級液質(zhì)聯(lián)用下的 Label-Free 深度定量；融合 DIA 技術(shù)的蛋白組全景定量分析；數(shù)據(jù)全流程生信支持，含差異分析、富集分析、互作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。通過高標(biāo)準(zhǔn)的樣本制備體系與定量流程，我們助力科研人員jīngzhǔn解讀生物體系中的動(dòng)態(tài)變化，推動(dòng)疾病機(jī)制研究與新靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程。

若您希望進(jìn)一步了解我們的蛋白定量服務(wù)，或獲取具體項(xiàng)目解決方案，歡迎聯(lián)系百泰派克生物科技，我們將為您量身打造zuì優(yōu)質(zhì)的有關(guān)Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)的相關(guān)科研支持方案。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務(wù)，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務(wù)，對蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.采用目前世界上先進(jìn)的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.技術(shù)先進(jìn)，填補(bǔ)技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭?xì)胞層面上對多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測分析服務(wù)；

2.獲國家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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