SWATH-MS助力植物蛋白質組學研究：從實驗到數(shù)據(jù)解析檢測技術服務詳情介紹

植物作為復雜而多樣的生物系統(tǒng)，在應對環(huán)境變化、調節(jié)自身生長發(fā)育過程中展現(xiàn)出高度動態(tài)的分子調控能力。為了深入理解植物的生理機制，dànbáizhì組學正成為繼基因組和轉錄組之后的重要研究手段。隨著質譜技術的不斷演進，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Mass Spectra）以其全面、穩(wěn)定和可重復的采集模式，正在植物dànbáizhì組學領域發(fā)揮日益突出的作用。

一、植物dànbáizhì組學研究面臨的挑戰(zhàn)

與動物或細胞系樣本相比，植物組織的復雜性更高，通常富含多糖、酚類、纖維素等次生代謝物，這些物質在樣本處理過程中容易干擾蛋白提取和后續(xù)的酶解步驟。同時，植物中dànbáizhì豐度差異極大，部分調控類蛋白處于極低表達水平，對質譜靈敏度和數(shù)據(jù)處理能力提出了更高要求。此外，植物種類繁多、遺傳背景復雜，很多物種缺乏完善的數(shù)據(jù)庫資源，這也增加了蛋白鑒定與功能注釋的難度。因此，構建適應植物樣本特點的dànbáizhì組學分析流程，成為提升研究效率的關鍵。

二、SWATH-MS與植物研究的契合性

SWATH-MS是一種數(shù)據(jù)獨立采集（DIA, Data-Independent Acquisition）策略，與DDA（Data-Dependent Acquisition）方法相比，具有更強的數(shù)據(jù)一致性與覆蓋深度。在SWATH模式中，質譜儀會按照預設的m/z窗口對所有母離子碎裂，并并行采集其MS/MS譜圖，從而實現(xiàn)對樣本中所有可檢測肽段的系統(tǒng)掃描。

這種方式使得SWATH-MS在以下幾個方面與植物研究天然契合：

• 提升重復性與穩(wěn)定性：適合處理大規(guī)模樣本隊列，適用于植物在不同處理條件、時間節(jié)點或組織部位下的系統(tǒng)性比較分析。

• 拓寬定量范圍：能夠兼顧高豐度結構蛋白與低豐度信號轉導蛋白，適合探究復雜調控網(wǎng)絡。

• 支持數(shù)據(jù)再利用：全景式數(shù)據(jù)采集模式使得原始數(shù)據(jù)具有長期價值，可反復用于新目標的再挖掘。

三、植物dànbáizhì組SWATH-MS研究的實施流程

1、樣本預處理與蛋白提取

在植物研究中，樣本制備的標準化至關重要。需結合樣本類型選擇適當?shù)牡鞍滋崛【彌_液和脫干處理方法，以降低雜質干擾。常見方法包括TCA/丙酮沉淀、酚/異硫氰酸酯提取等，以提高蛋白純度和下游酶解效率。樣本處理過程中的一致性直接影響質譜數(shù)據(jù)的質量與可比性。

2、建立適用的離子庫

SWATH-MS的定量準確性依賴于高質量的參考離子庫。對于模式植物如擬南芥、水稻等，已有較為完備的數(shù)據(jù)庫支持肽段識別。但在非模式物種研究中，通常需要結合DDA數(shù)據(jù)構建項目專屬的離子庫。建議采集不同組織或處理條件下的DDA數(shù)據(jù)，以覆蓋盡可能多的蛋白表達譜。

3、質譜采集參數(shù)設定

采集窗口的數(shù)量與寬度決定了數(shù)據(jù)質量和采集效率。應根據(jù)樣本復雜度與質譜儀性能選擇合適參數(shù)，以平衡數(shù)據(jù)覆蓋度與信噪比。常用策略包括60–100個窗口劃分m/z范圍，每個窗口寬度保持在5–25Da之間，視分析目標調整。

4、數(shù)據(jù)解析與生物信息分析

SWATH-MS數(shù)據(jù)分析通常采用專用軟件進行肽段識別與峰面積提取，如DIA-NN、OpenSWATH、Spectronaut等工具。這些工具可實現(xiàn)定量矩陣構建、歸一化與差異分析。后續(xù)可結合植物特異性數(shù)據(jù)庫進行功能注釋、通路富集與網(wǎng)絡分析，進一步發(fā)掘潛在的調控機制。

四、SWATH-MS在植物研究中的應用潛力

SWATH-MS技術可廣泛應用于植物基礎研究與農(nóng)業(yè)應用場景中，涵蓋多個方向：

• 環(huán)境脅迫響應研究：通過蛋白層面的表達譜分析，揭示植物對干旱、高鹽、溫度等脅迫的分子響應機制。

• 組織特異性表達分析：系統(tǒng)分析葉片、根系、花器等不同組織的dànbáizhì組成，為理解器官功能分化提供依據(jù)。

• 生長發(fā)育與激素調控研究：結合不同生長階段樣本，分析激素信號下游調控蛋白的表達模式，探索生理調節(jié)網(wǎng)絡。

• 作物育種支持：輔助識別與產(chǎn)量、抗性、品質相關的候選蛋白，為分子標記篩選與基因功能驗證提供依據(jù)。

SWATH-MS技術以其穩(wěn)定、全面、可重復的特點，為植物dànbáizhì組學研究提供了新的視角和手段。從樣本預處理到數(shù)據(jù)采集再到信息解析，SWATH-MS技術的整個流程為科研人員提供了高效、系統(tǒng)的植物蛋白層面數(shù)據(jù)支撐。百泰派克生物科技關注植物dànbáizhì組學在基礎研究與應用研究中的發(fā)展趨勢，致力于為相關領域提供高質量的SWATH定量蛋白組學服務，助力科研團隊深入挖掘植物生命活動的分子基礎。

百泰派克生物科技特色項目

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質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，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。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，對蛋白序列進行分析。

※服務優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

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

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

※服務優(yōu)勢：

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

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統(tǒng)進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數(shù)據(jù)轉換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術優(yōu)良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(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。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上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分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規(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。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，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構分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質生物藥物分析服務，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優(yōu)質服務商

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)提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質量研究服務；

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

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質的生物質譜分析服務!

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