基于质谱的N端测序分析：复杂样本中的挑战与解决方案

N端测序分析能够揭示蛋白质的起始端序列，从而为理解蛋白质的功能、结构以及相互作用提供关键信息。近年来，随着质谱技术的进步，基于质谱的N端测序在蛋白质组学领域得到了广泛应用。然而，在复杂生物样本中，进行N端序列的分析仍然面临诸多挑战。下面我们将深入探讨这些挑战，并提出相应的解决方案建议。

 

1、复杂样本中的肽段鉴定难题

复杂样本通常含有大量来自不同来源的蛋白质，这些蛋白质可能具有相似的N端序列或相近的肽段特征，使得质谱N端测序分析中的肽段鉴定变得困难。特别是当样本中含有大量重复或相似的蛋白质时，N端肽段的分辨率和鉴定精度受到很大挑战。

 

解决方案：

 

• 高分辨率质谱仪：采用Orbitrap或FT-ICR-MS等高分辨率质谱仪，可提高质谱数据的分辨率和精确度，有效分离相似肽段。
• 改进数据分析算法：使用先进的谱图匹配算法、深度学习模型及开放数据库搜索策略，增强N端肽段的鉴定能力。

 

2、N端翻译后修饰的干扰

许多蛋白质在其N端可能经历翻译后修饰，如乙酰化、去乙酰化或磷酸化等。这些修饰会改变肽段的质量、电荷等质谱特征，从而影响N端肽段的准确识别和定量。

 

解决方案：

 

• 修饰富集技术：采用抗体亲和捕获、化学修饰富集等方法，提高特定N端修饰肽段的检测率。
• 多修饰检测策略：结合多重酶解策略（如LysC、AspN、GluC等）及串联质谱（MS/MS），在同一实验中同时解析不同修饰状态的N端肽段，提高数据的完整性。

 

3、样本预处理中的N端肽段丢失

在N端测序分析前，样本通常需要经过蛋白质分离、酶解及肽段富集等多个步骤。复杂样本中的N端肽段容易在这些处理过程中丢失或降解，特别是对于某些结构复杂或不稳定的蛋白质。

 

解决方案：

 

• 优化酶解条件：选择合适的酶解条件，尤其是在肽段富集过程中，减少N端肽段的降解。
• N端富集策略：采用亲和层析、选择性化学标记等技术，提高N端肽段的回收率，增强检测灵敏度。

 

4、数据分析中的复杂性

尽管质谱仪器本身能够提供丰富的质谱数据，但在复杂样本中进行数据分析时，如何从海量的质谱数据中提取准确的N端肽段信息，仍然是一个挑战。样本中蛋白质的种类和数量庞大，且许多肽段的质量和电荷特征相似，传统的数据分析方法可能会遇到瓶颈。

 

解决方案：

 

• 先进的数据处理算法：采用基于谱图匹配、肽段修饰预测以及机器学习等先进算法，提高数据分析的准确性和效率。
• 多层次分析策略：结合质谱数据、数据库搜索和后期的数据整合，进行多层次、多维度的分析，以确保N端肽段的准确鉴定。

 

基于质谱的N端测序分析为蛋白质组学研究提供技术手段，但在面对复杂样本时，仍然存在一些问题。通过采用高分辨率质谱仪、修饰富集技术、优化样本预处理方法以及改进数据分析策略，科学家们正在逐步克服这些挑战。百泰派克生物科技提供高质量的基于质谱的蛋白N端序列分析服务，欢迎联系我们！

 

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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!