从头肽测：肽类药物开发的关键一步

肽类药物作为介于小分子与大分子药物之间的一类治疗分子，因其靶向性强、生物降解性好和毒副作用低，正逐步扩展在肿瘤、代谢、神经系统等多个领域的应用。然而，肽类分子的结构复杂、修饰多样，给研发过程中的结构确认和活性筛选带来了挑战。从头肽测（De Novo Peptide Sequencing）由此成为关键的支撑技术，尤其在无参考数据库的情形下，能够提供高分辨率的氨基酸序列解析能力。

 

一、什么是从头肽测？

从头肽测是一种不依赖已有蛋白数据库，直接通过质谱数据推断肽段氨基酸序列的方法。其核心原理是利用高分辨质谱（如Orbitrap或TOF）产生的碎裂谱图（MS/MS），解析b离子和y离子系列，根据其质量差值推演肽链的线性序列。

※ 这一方法主要适用于下列情境：

 

• 来自非模式生物的肽段分析
• 未收录于数据库的人工合成肽或环肽
• 天然产物筛选中新发现的活性肽分子

 

相较数据库搜索法，从头测序的适用范围更广，但对仪器性能、样品质量和算法精度提出了更高要求。

 

二、从头肽测在肽药开发中的应用价值

1、结构确认与修饰定位

多数肽药经过人工修饰以增强其代谢稳定性、膜通透性或靶点亲和力。例如，N端乙酰化、C端酰胺化、D-氨基酸取代等。传统方法难以准确判定这些修饰是否成功。从头肽测提供基于质谱的直接证据，能同时识别氨基酸序列与修饰类型及位点，确保候选药物符合设计预期。

 

2、活性肽筛选中的结构识别

在天然产物筛选或肽库构建中，常获得具有显著生物活性的肽片段，但其结构信息缺失。利用从头肽测可快速解析这些候选分子的序列，为后续的功能验证、结构优化和合成提供依据。尤其在靶向受体肽、抗菌肽等研发早期阶段，从头测序显著提升筛选效率与命中率。

 

3、非模型系统与专利规避场景中的必要技术

当目标肽来自未测序物种或与已有专利构成交叉风险时，数据库检索无法满足需求。从头测序提供独立于公开信息系统的序列确认路径，有助于进行专利规避、结构差异化设计与合成方案的个性化制定。

 

4、合成产物质量控制

肽合成过程中常存在删失、插入、异构化等副产物。批次间差异若不被识别，可能影响药效或安全性。通过从头肽测，不仅能识别主产物，还可检测副产物的存在与比例，实现对工艺的精准反馈与优化指导。

 

三、技术挑战与解决路径

虽然从头肽测具备较高的信息独立性与广泛适应性，但实际应用中仍面临以下技术难点：

 

• 碎片谱图不完整：导致序列出现间断或歧义区域
• 修饰干扰：非标准氨基酸或人工修饰影响碎裂模式
• 信噪比低：样品复杂度高时，干扰峰增多
• 短肽识别难：质量差值重叠、同分异构体干扰

 

※ 为提高准确性，常采用如下策略：

 

• 多种碎裂模式结合使用（CID、HCD、EThcD等），提高谱图覆盖率
• 特异性酶切或富集方法，提升靶肽丰度与分离度
• 深度学习驱动的谱图识别算法，增强对噪声与变异信号的识别能力
• 人工辅助校审与数据库比对整合，提高最终结果的可靠性

 

从头肽测作为一种独立于数据库、直接解析氨基酸序列的技术，已成为肽类药物研发中的关键工具。无论是结构确证、功能筛选、修饰定位还是质量控制，它都为研究者提供了高分辨率的证据支撑。随着质谱技术与算法的持续演进，从头肽测的准确性与应用广度仍在不断扩展。在肽药研发日趋复杂与高标准化的背景下，选用高质量、经验丰富的技术平台，将成为项目成功与否的重要保障。百泰派克生物科技依托高分辨率质谱平台，提供适用于多种场景的多肽测序服务，覆盖天然产物筛选、人工合成肽验证、复杂混合肽解析等应用方向。欢迎联系我们获取项目建议与技术支持！

 

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!