Edman降解 vs 全长测序：从N端到C端的完整分析策略

在蛋白质功能研究、重组蛋白验证以及抗体药开发过程中，一级结构的精确确认（即氨基酸的线性序列）是最基础也是最关键的一步。为实现这一目标，科研人员常用两种技术路径：

 

• Edman降解：一种经典的化学方法，专注于N端氨基酸的逐个解析；
• 蛋白全长de novo测序：基于高分辨质谱与AI算法，可还原从N端到C端的完整蛋白序列。

 

这两种技术各有优势，也各有局限。那么在实际项目中，究竟该如何组合使用？是否存在一套更高效、更全面的N端+C端一体化结构分析策略？本文将从技术原理、适用场景、数据互补性及策略建议等方面，为您系统梳理 Edman 降解与全长测序的协同应用价值。

 

一、Edman降解：精准、可视的N端序列读取方式

1、原理回顾

Edman降解通过苯异硫氰酸酯（PITC）选择性标记蛋白的游离N端α-氨基酸，在每一轮循环中切除并鉴定一个残基。该方法对氨基酸顺序的“逐步确认”具有极高可信度。

 

2、技术优势

（1）高精度：每一轮序列结果都基于化学反应确证；

（2）低背景：适用于单条带、高纯度蛋白；

（3）不依赖数据库或质谱算法，结果直观；

（4）对起始残基的识别能力强，可判断N端修饰/缺失/突变。

 

3、局限性

（1）仅限N端游离蛋白（若N端被修饰或封闭则无效）；

（2）无法识别蛋白内部结构；

（3）一般测序深度限制在10–15个氨基酸以内；

（4）需要蛋白纯度高，且点样量不少于5–10 pmol。

 

二、全长测序：从谱图碎片还原蛋白全结构

1、原理简述

蛋白全长测序采用多种蛋白酶（Trypsin、Glu-C、Asp-N 等）裂解目标蛋白，生成一系列重叠肽段；经高分辨质谱检测后，通过AI拼接算法（如 PEAKS、pNovo、DeepNovo 等）直接从原始谱图中还原蛋白的完整氨基酸序列，而无需参考数据库。

 

2、技术优势

（1）不依赖已知序列，适用于未知蛋白、突变体、人工构建体；

（2）可识别单点突变、异构体混合、剪接变体；

（3）同时解析N端、C端、内部结构与翻译后修饰（PTMs）；

（4）起始量可低至1–10 ng，适用于低丰度样本。

 

3、局限性

（1）N端解析依赖肽段生成情况，可能遗漏起始残基；

（2）C端肽段较大或修饰多样时，识别难度上升；

（3）结果依赖于谱图质量与拼接算法；

（4）数据分析较为复杂，需人工复核与算法联合判断。

 

三、典型应用策略推荐

 场景一：重组抗体测序验证

 

• 痛点：表达产品是否保留起始残基？是否存在轻微突变？
• 推荐策略：Edman用于轻/重链N端精确定位，全长测序确认V区结构与C端构建完整性

 

 场景二：融合蛋白功能区拼接确认

 

• 痛点：连接区是否完整表达？C端是否出现延伸或标签缺失？
• 推荐策略：全长测序拼接全段结构，Edman确认起始残基与剪切位置

 

 场景三：未知蛋白一级结构解析

 

• 痛点：数据库无匹配、无核酸序列可供参考
• 推荐策略：全长测序主体结构解析 + Edman补强N端结果，实现数据库独立识别

 

四、百泰派克的一体化结构分析方案

百泰派克生物科技依托高分辨率质谱平台（Orbitrap Eclipse、timsTOF Pro）与自动化Edman测序仪，提供如下服务组合：

 

• Edman测序服务：支持PVDF膜直接上样，最低检测量1 pmol，序列深度可达15残基；
• 蛋白全长测序服务：多酶裂解+AI算法拼接+人工复核，支持修饰识别、异构体分析；
• 一体化结构报告输出：包括全序列图、突变标注、修饰位点、端基确认信息，满足生物药注册和IND申报需要。

 

我们致力于帮助科研和药企从“看到序列”到“理解结构”，打通蛋白质从N端到C端的闭环表达验证路径。在蛋白质结构验证的任务中，没有一种技术可以“包打天下”，只有合理组合多种技术，才能获得更高分辨率、更高可信度的结构全景。

 

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!