Top-Down與 Bottom-Up蛋白質(zhì)組學的比較檢測技術(shù)服務詳情介紹

Top-Down與 Bottom-Updànbáizhì組學是兩種主流但本質(zhì)不同的質(zhì)譜分析策略。然而，Top-Down 與 Bottom-Up 并非對立關(guān)系，而是dànbáizhì組學中的互補工具。理解它們的技術(shù)原理與適用場景，能幫助研究者zuì大限度挖掘dànbáizhì信息，提升研究發(fā)現(xiàn)的深度與廣度。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷進步，科學家們不再僅僅滿足于大規(guī)模dànbáizhì鑒定，更關(guān)注dànbáizhì的修飾、異構(gòu)體和完整結(jié)構(gòu)信息。理解這兩種策略的優(yōu)劣與適用場景，有助于研究者制定更加科學的實驗方案，也對數(shù)據(jù)解釋和生物學結(jié)論產(chǎn)生深遠影響。

一、基本原理

1、Top-Downdànbáizhì組學

Top-Down dànbáizhì組學是一種直接對完整dànbáizhì進行分析的方法。它不需要先將dànbáizhì酶解為肽段，而是保留dànbáizhì的原始狀態(tài)，通過高分辨質(zhì)譜來分析其質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和修飾信息。這種方法能夠直接觀測dànbáizhì的各種翻譯后修飾（PTMs）、序列變異以及剪接變體，并且可以jīngquè識別不同的dànbáizhì亞型（也稱為 proteoforms）。

2、Bottom-Updànbáizhì組學

Bottom-Up dànbáizhì組學則是先將樣品中的dànbáizhì使用特定的蛋白酶（如yídànbáiméi）酶解成較短的肽段，然后使用質(zhì)譜分析這些肽段。通過識別這些肽段并比對dànbáizhì數(shù)據(jù)庫，可以間接推斷原始dànbáizhì的組成。這種方法分析的是“碎片"，并非完整dànbáizhì，因此其對dànbáizhì異構(gòu)體和全局結(jié)構(gòu)信息的保留較差。

二、實驗流程

1、Top-Downdànbáizhì組學的流程包括：

（1）提取目標dànbáizhì（可為單一蛋白，也可為混合dànbáizhì樣品）；

（2）可選的分離步驟（如電泳或液相色譜）；

（3）直接將完整dànbáizhì引入高分辨率質(zhì)譜進行電噴霧電離（ESI）；

（4）在質(zhì)譜中進行一級（MS1）和多級（MSn）碎裂分析；

（5）通過分析離子碎片數(shù)據(jù)，解析dànbáizhì序列、修飾和變體。

2、Bottom-Updànbáizhì組學的流程包括：

（1）提取復雜的dànbáizhì樣品（如細胞裂解液）；

（2）用yídànbáiméi等蛋白酶將dànbáizhì切割成多肽；

（3）通過液相色譜（LC）對肽段進行分離；

（4）利用質(zhì)譜（MS/MS）對肽段進行碎裂和測序；

（5）通過數(shù)據(jù)庫搜索將肽段映射回原始dànbáizhì序列。

三、技術(shù)優(yōu)缺點

1、Top-Downdànbáizhì組學

優(yōu)點：

（1）能完整保留和表征dànbáizhì的所有修飾信息；

（2）能夠區(qū)分dànbáizhì的不同變體，包括剪接形式、突變和修飾組合；

（3）更適合研究結(jié)構(gòu)功能關(guān)系、翻譯后修飾調(diào)控、dànbáizhì復合體組成等精細問題。

缺點：

（1）對儀器要求非常高（需要jígāo分辨率和靈敏度）；

（2）樣品復雜度受限，不適合高通量處理；

（3）dànbáizhì體積越大，分析越困難，一般更適用于中小分子量蛋白。

2、Bottom-Updànbáizhì組學

優(yōu)點：

（1）方法成熟，已有廣泛的標準流程和分析工具；

（2）靈敏度高，可處理低豐度和復雜背景樣本；

（3）可進行大規(guī)模、高通量dànbáizhì鑒定和定量（包括標記或無標記的定量技術(shù)）。

缺點：

（1）酶解步驟可能導致信息丟失，特別是PTMs的位點和全貌；

（2）對于高同源蛋白或dànbáizhì亞型難以區(qū)分；

（3）不能保證每個蛋白都被全面覆蓋（肽段偏向問題、酶切效率影響）。

四、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果解讀

Top-Down的數(shù)據(jù)分析依賴于高分辨碎片譜，分析的是完整蛋白的多級質(zhì)譜數(shù)據(jù)。它需要jīngquè的碎片匹配算法和強大的數(shù)據(jù)庫支持，可使用的工具包括 ProSight、TopPIC 等。因為可以識別dànbáizhì異構(gòu)體，它更適合構(gòu)建jīngquè的dànbáizhì譜圖譜。

Bottom-Up的數(shù)據(jù)分析通常采用搜索引擎（如 Mascot、MaxQuant、Sequest）對肽段數(shù)據(jù)進行比對，并通過整合肽段信息推斷dànbáizhì身份。數(shù)據(jù)量大、計算資源消耗大，但分析流程標準化程度高，廣泛適用于定量分析、差異表達分析等。

五、適用場景

1、Top-Downdànbáizhì組學適合以下情況：

（1）需要jīngquè解析dànbáizhì結(jié)構(gòu)、翻譯后修飾或突變；

（2）研究特定dànbáizhì的功能狀態(tài)變化；

（3）表征dànbáizhì復合物的構(gòu)成和交互形式；

（4）蛋白藥物質(zhì)量控制、變體鑒定。

2、Bottom-Updànbáizhì組學更適合以下場景：

（1）需要在大規(guī)模樣本中進行dànbáizhì定量和比較（如腫瘤 vs 正常組織）；

（2）臨床標志物發(fā)現(xiàn)；

（3）組織或細胞水平的dànbáizhì譜分析；

（4）多條件實驗中的差異蛋白篩選。

在百泰派克生物科技，我們致力于為不同研究目標提供zuì適配的Top-Down與 Bottom-Updànbáizhì組學解決方案：Bottom-Up 方案：基于 Orbitrap Exploris 240 高分辨平臺，搭配 DIA/TMT 等定量技術(shù)，實現(xiàn)高深度、高重復性的dànbáizhì組定量；PTM 分析能力：結(jié)合多維富集技術(shù)（如磷酸化、泛素化、乙酰化富集）與高分辨質(zhì)譜，實現(xiàn)修飾蛋白組的系統(tǒng)解析。Top-Down 探索服務：為特定蛋白驗證、生物標志物開發(fā)等提供小規(guī)模定制化 Top-Down 分析，保留原始結(jié)構(gòu)信息，支持功能機制研究。百泰派克生物科技將持續(xù)整合前沿質(zhì)譜技術(shù)，為生命科學研究提供更加jīngquè、系統(tǒng)的解決方案。

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(zhì)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(zhì)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*的質(zhì)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(zhì)譜平臺結(jié)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(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)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(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)進行單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)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(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術(shù)*，*技術(shù)空白

采用金屬標記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭毎麑用嫔蠈Χ喾N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(zhì)譜技術(shù)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(zhì)譜結(jié)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(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細胞技術(shù)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(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)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(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，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

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學優(yōu)質(zhì)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(zhì)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(zhì)量體系認證，建立了完備的質(zhì)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(shù)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(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)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(zhì)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(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)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(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務!

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