在后基因组时代，定量蛋白质组学已成为解析生命系统复杂性、理解疾病机制和发现生物标志物的核心工具。特别是以质谱为基础的定量蛋白质组学，因其灵敏度高、通量大、定量准确等优势，广泛应用于基础研究与生物医药开发之中。本文将系统梳理质谱定量蛋白质组学的核心技术原理、主流策略及其应用场景。

一、什么是定量蛋白质组学？

蛋白质组学是指在给定生物体系中对蛋白质的全面研究，定量蛋白质组学则进一步聚焦于蛋白质表达水平的动态变化，通过比较不同条件下蛋白质丰度的变化，揭示潜在的生物学机制。在技术层面，质谱（Mass Spectrometry, MS）已成为蛋白质组学分析的中枢工具，能够在高通量的基础上实现蛋白质的鉴定与定量。

二、质谱定量蛋白质组学的主流策略

1、基于标记的方法（Label-based）

标记定量方法通过在样本处理或肽段水平引入稳定同位素标签，实现样本间蛋白质丰度的比较。

（1）化学标记（如TMT/iTRAQ）

• 使用同位素标签在多达16个样本中实现多重定量。
• 定量精度高，适合大规模样本比较。
• 需结合高分辨率质谱平台。

（2）代谢标记（如SILAC）

• 通过细胞培养引入“轻/重”氨基酸，实现在细胞水平的内源性标记。
• 适合哺乳动物细胞模型，定量准确性好。

2、基于无标记的方法（Label-free）

无标记定量策略主要依赖于MS信号强度或谱图计数，具有操作简便、成本低的优点。

• 适合大样本量、复杂体系的研究场景。
• 可扩展性强，但对样品处理和仪器稳定性要求较高。

3、靶向定量方法（如PRM/MRM）

与全蛋白组分析不同，靶向定量关注特定蛋白质/肽段的精准检测，常用于验证发现阶段的候选分子。

• 灵敏度高，重复性强。
• 适用于临床前研究与生物标志物验证。

三、样本类型与数据处理要点

※ 多样的样本类型支持

基于质谱的定量蛋白质组学适用于多种生物样本，包括：

• 细胞与组织提取物
• 血清/血浆等体液样本
• 临床病理切片或FFPE组织

不同样本类型对前处理策略、蛋白提取效率及酶解条件的优化提出挑战，需根据研究目标定制实验流程。

※ 数据处理与生物信息分析

原始质谱数据需通过专用算法进行处理，包括：

• 肽段匹配与蛋白质推断
• 相对或绝对定量计算
• 差异蛋白筛选与富集分析

进一步可结合通路富集、PPI网络构建、转录组联合分析等手段，实现多层次数据挖掘。

四、应用场景

1、疾病机制解析

• 比较疾病组与对照组的蛋白质表达谱，挖掘与病理过程相关的调控通路。
• 联合代谢组学、转录组学，实现系统层面理解。

2、生物标志物发现

• 识别与疾病诊断/预后相关的特异性蛋白质。
• 为临床转化研究提供候选靶标。

3、药物靶点验证

• 通过靶向定量评估药物对特定信号通路的干预效果。
• 支持新药研发与精准医学。

4、发育与环境响应研究

• 探究不同发育阶段、处理条件下蛋白表达动态变化。
• 有助于基础生物学机制的深入理解。

基于质谱的定量蛋白质组学分析已成为现代生命科学研究的重要支柱。通过合理选择定量策略、严控实验流程并辅以专业的数据分析，研究者可以从海量蛋白数据中提取具有生物学意义的信息。百泰派克生物科技基于先进的质谱平台，融合标准化样本处理流程与成熟的生物信息分析策略，为客户提供高通量、高覆盖、高重复性的定量蛋白组分析服务。

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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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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