磷酸化蛋白质组学质谱分析是一种用于揭示细胞中蛋白质磷酸化修饰的全景动态变化的高效研究方法。蛋白质磷酸化是一种翻译后修饰，主要发生在丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）上，通过调控蛋白质的活性、稳定性、亚细胞定位和蛋白-蛋白相互作用，参与几乎所有的生命过程。磷酸化异常与多种疾病密切相关，包括癌症、神经退行性疾病和代谢性疾病。因此，利用磷酸化蛋白质组学质谱分析技术揭示蛋白质磷酸化修饰的分布和调控机制，对于基础研究和临床应用具有重要意义。尽管这一技术已经取得显著进展，但在实际应用中仍面临一些挑战。首先，磷酸化肽在样品中含量低且易被降解，需要高效的富集和稳定的处理流程。其次，由于质谱检测灵敏度的限制，某些低丰度磷酸化位点可能难以被检测。此外，分析翻译后修饰的交互效应（如磷酸化与乙酰化的相互作用）仍需要进一步发展综合性的技术手段。随着质谱仪技术和生物信息学工具的不断升级，磷酸化蛋白质组学质谱分析的分辨率和覆盖率将进一步提高。例如，超高分辨率质谱（如Orbitrap和TOF仪器）的应用，能够更精确地解析复杂的磷酸化修饰模式。同时，整合多组学数据（如基因组学和代谢组学）有助于全面理解磷酸化在生命系统中的作用。

一、磷酸化蛋白质组学质谱分析的原理与流程

磷酸化蛋白质组学质谱分析结合了高分辨率质谱技术和先进的样品制备方法，能够对复杂样品中磷酸化蛋白质的修饰位置和动态变化进行高通量解析，其典型流程包括蛋白质提取、酶切、磷酸化肽富集、质谱分析以及数据解析五个步骤。

1、蛋白质提取与酶切

从细胞或组织中提取蛋白质后，使用胰蛋白酶等酶将蛋白质切割为较短的肽段。由于磷酸化肽通常含量较低且样品中存在大量非磷酸化肽段，因此需进行后续的富集步骤。

2、磷酸化肽富集

磷酸化肽的富集是磷酸化蛋白质组学质谱分析的关键环节，常用的富集方法包括金属氧化物亲和色谱（MOAC）、免疫亲和富集（IMAC）和二氧化钛（TiO₂）微球技术。这些方法通过选择性结合磷酸基团，有效地提高了磷酸化肽段在质谱分析中的信噪比。

3、质谱分析

富集后的样品通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）系统进行分析。液相色谱能够分离复杂肽段，串联质谱则通过碰撞诱导解离（CID）或高能碰撞解离（HCD）等方式获得肽段的碎片离子谱图，从中推导出肽段序列及磷酸化位点。

4、数据解析与生物信息学分析

使用专业的软件（如MaxQuant或Proteome Discoverer）对质谱数据进行解析，识别磷酸化位点并定量其在不同样品中的变化。进一步的生物信息学分析则可揭示磷酸化修饰在信号通路和细胞网络中的作用。

二、磷酸化蛋白质组学质谱分析的应用领域

1、细胞信号通路研究

磷酸化是许多信号通路的核心调控机制。通过质谱分析，研究者可以揭示刺激或药物处理引起的蛋白质磷酸化状态变化，构建信号传导网络。例如，ERK和AKT等信号通路的磷酸化动态变化在癌症、免疫应答和细胞周期调控中至关重要。

2、疾病机制解析

多种疾病（如癌症和糖尿病）与蛋白质磷酸化异常密切相关。磷酸化蛋白质组学质谱分析能够识别与疾病相关的异常磷酸化位点，为发现潜在的生物标志物和药物靶点提供依据。

3、药物研发

磷酸化蛋白质组学分析在靶向药物的开发中具有作用。通过揭示靶点蛋白的磷酸化模式和调控机制，研究者能够设计出更为精准的药物。此外，药物处理后磷酸化蛋白质组的动态变化可以用于评估药物的作用机制和疗效。

4、基础生物学研究

磷酸化蛋白质组学质谱分析为理解细胞周期、代谢调控、转录调控等生命过程提供了强有力的工具。例如，在研究有丝分裂过程中，磷酸化动态变化揭示了许多关键调控蛋白的作用机制。

百泰派克生物科技在磷酸化蛋白质组学方面拥有成熟的技术体系和丰富的实践经验。我们提供从样品处理、磷酸化肽富集到高分辨率质谱检测的全套服务，能够精准识别磷酸化位点并揭示其功能意义。

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 100% 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。此外，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.专业生物信息学分析，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，然后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，最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同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测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，可从最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专业服务。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，专业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；

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5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

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