质谱如何揭示蛋白质的氨基酸顺序？

引言：蛋白质结构解析的核心路径

蛋白质的功能由其结构决定，而结构的第一层级便是其氨基酸的线性排列顺序，即一级结构。质谱技术，尤其是液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS），已成为解析蛋白质的核心手段。与传统Edman降解不同，质谱具备高通量、自动化和可检测翻译后修饰等优势，广泛应用于基础研究和生物制药质量控制中。

 

一、质谱测序的基本原理：从肽段到序列

质谱并不是直接“读出”蛋白质序列，而是通过分析多肽碎片的质量-电荷比（m/z）和碎裂模式，推断氨基酸组成。核心原理包括：

1、蛋白酶解：使用胰蛋白酶等特异性酶将蛋白切割为规则的多肽段。

2、色谱分离（LC）：在质谱进样前对多肽进行高效液相色谱分离，减少复杂性。

3、一级质谱（MS1）：测定多肽段的完整分子量，获得母离子峰信息。

4、二级质谱（MS2）：对母离子进行碰撞诱导解离（CID/HCD等），形成一系列具有特定碎裂规律的子离子（如b、y离子）。

5、序列重建：通过比对碎片质量差，确定相邻氨基酸差值，从而逐步拼接出肽段序列。

 

二、蛋白质质谱测序流程概览

步骤1：样本准备

提取蛋白质样本，并进行还原、烷基化处理，使结构展开、巯基封闭。

 

步骤2：酶解成肽

使用胰蛋白酶将蛋白切割为特定规则肽段（如在K、R残基后切割）。

 

步骤3：液相分离（LC）

将多肽混合物进行高效液相色谱分离，增强分辨率和信号质量。

 

步骤4：质谱检测（MS1+MS2）

肽段进入质谱仪后，先进行母离子扫描（MS1），随后选择高丰度母离子进入碰撞池，生成碎裂离子并记录MS2谱图。

 

步骤5：数据分析与序列识别

利用MaxQuant、PEAKS、Byonic等生信软件比对谱图与蛋白数据库，实现肽段鉴定和氨基酸序列解析。

 

三、质谱解析氨基酸序列的关键优势

 

 

 

四、百泰派克生物科技蛋白质测序服务

作为专业蛋白组学技术服务提供商，百泰派克生物科技构建了完整的蛋白质一级结构测序平台：

 

• 使用高分辨质谱设备（如Orbitrap Exploris、Fusion Lumos）确保测序精度
• 标准化的前处理流程，包括自动化酶解、纯化与样本富集
• 多重定量策略支持（TMT、Label-Free、SILAC）与修饰检测模块
• 提供结构序列还原、突变检测与修饰定位的完整报告
• 可与化学蛋白组学、代谢组等平台联动，推进功能研究

 

质谱技术通过“解读”多肽碎裂模式，为蛋白质一级结构解析提供了强大而高效的工具。它不仅能揭示氨基酸顺序，还能识别翻译后修饰、变异位点与剪接差异，为生命科学与生物医药研究提供重要数据支持。如您正在进行蛋白结构研究、靶点验证或药物开发，欢迎选择百泰派克生物科技，我们将为您提供高质量、高通量的蛋白质测序整体解决方案。

 

 

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!