如何选择适合你研究的蛋白质结构测定方法？

蛋白质是生命活动的执行者，从催化反应的酶、传递信号的受体、到构成细胞支架的结构蛋白，其功能无一不依赖于其三维结构。然而，仅靠氨基酸序列远不足以理解其生物学角色。在生物学层面，蛋白质结构不仅揭示其生物学功能，还为药物靶点发现、抗体设计、蛋白工程等应用提供原子级图谱。在众多结构测定技术中，X射线晶体学、冷冻电镜（Cryo-EM）、核磁共振（NMR）和质谱（MS）相关技术各有优劣。蛋白质结构测定并非“一招鲜”，而是依据样品性质、研究目标和实验资源，选择最匹配的技术。如何选择适合你研究的蛋白质结构测定方法, 百泰派克生物科技将结合自身质谱平台优势,系统梳理四大主流结构测定方法的适用场景与技术特点，帮助您做出科学决策。

 

一、X射线晶体学：高分辨率的“黄金标准”

1、适合场景

（1）分子量较大（>10 kDa）的稳定蛋白

（2）蛋白能成功结晶，结构需要原子级精度

 

2、技术亮点

（1）分辨率高，可达1 Å级别

（2）适合解析酶活性中心、配体结合口袋等关键位点

 

3、技术挑战

（1）蛋白结晶难度大

（2）无法研究高度柔性或动态构象

 

专家建议

如果您研究的是稳定、表达量高的蛋白质（如激酶、转运蛋白等），并希望获得精确结构用于结构导向药物设计，X-ray是shǒuxuǎn。

 

二、冷冻电镜（Cryo-EM）：大分子复合物的利器

1、适合场景

（1）大型复合物（>200 kDa）、膜蛋白

（2）不易结晶的柔性结构

 

2、技术亮点

（1）不需结晶，样品状态更接近天然环境

（2）随着冷冻单颗粒分析技术进步，分辨率持续提升

 

3、技术挑战

（1）对设备依赖度高，图像处理门槛大

（2）样品需高纯度且无聚集

 

专家建议

如果您的研究对象是多蛋白复合物、病毒颗粒或膜结合蛋白，Cryo-EM可能是最具潜力的选择。

 

三、核磁共振（NMR）：动态研究与小蛋白shǒuxuǎn

1、适合场景

（1）分子量小于40 kDa的可溶性蛋白

（2）动态构象变化研究（如构象切换、配体诱导变化）

 

2、技术亮点

（1）可在溶液中测定，模拟生理环境

（2）能获取蛋白质动力学信息，适用于功能调控机制研究

 

3、技术挑战

（1）分子量限制明显

（2）对样品浓度要求较高（通常需>0.5 mM）

 

专家建议

适用于研究小分子蛋白、功能域结构及构象变化，尤其适合分子机制探索阶段。

 

四、质谱（MS）辅助结构生物学：从构象到互作的新工具箱

虽然质谱不是传统意义上的“结构测定”方法，但近年来，MS在解析蛋白构象、修饰位点及互作网络方面显示出强大潜力，已成为结构生物学的重要补充。

1、交联质谱（Crosslinking-MS）

通过交联剂捕获蛋白之间/内部的空间邻近位点，提供低分辨率结构约束，常用于复合物结构建模、蛋白相互作用界面解析

 

2、氢氘交换-MS（HDX-MS）

揭示蛋白质的柔性区域、构象变化和配体结合诱导的结构变化，对研究酶机制、抗体表位识别等极为关键

 

3、原位蛋白质组学结合结构信息

通过分子伴侣组学、跨膜区域鉴定等手段间接反映结构状态

 

在百泰派克生物科技，我们结合高分辨率质谱平台（如Orbitrap Fusion Lumos、timsTOF Pro 2）与交联-MS、HDX-MS等高级应用，为科研客户提供结构解析的补充视角，此外，我们的一站式蛋白组学+结构功能整合服务，支持从样品制备到数据解读的全过程，加速蛋白功能研究和靶点验证。每种蛋白结构测定方法都有其独特的适用场景和研究价值。zuìyōu方案往往不是“哪种方法最好”，而是“哪种方法最适合你的科学问题”。如果您正在规划蛋白结构研究或希望补充已有数据，欢迎联系我们的科学顾问团队。百泰派克生物科技将以质谱为核心技术支撑，为您提供结构生物学领域的创新解决方案。

 

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!