如何进行高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测？

蛋白质乳酰化（Protein Lactylation）揭示了乳酸代谢与表观遗传调控之间的新型耦合机制。伴随着对其在免疫代谢、干细胞分化及肿瘤微环境中的功能探索，科研人员亟需构建一套系统化的高通量乳酰化修饰检测平台，以精确捕获其修饰谱及动态变化。但由于乳酰化修饰本身的丰度低、特异性弱、背景高等技术特性，蛋白质组策略往往难以胜任。本文将系统解析如何开展高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测，从实验设计、样本准备到质谱分析与生信解读，全流程剖析核心要点与优化策略。

 

一、项目设计

高通量乳酰化修饰蛋白质组学研究，通常围绕以下问题展开：

1、全组水平的乳酰化位点谱绘制

2、乳酰化修饰在不同条件下的动态变化

3、乳酰化与其他PTMs的协同调控网络

4、关键乳酰化蛋白在特定通路中的功能验证

 

推荐技术路径：

 

 

百泰派克生物科技可根据研究需求提供定制化实验设计与分组策略建议，协助客户提高数据利用率与科学产出效率。

 

二、样本制备

高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测的前提是样本间一致性与修饰状态稳定性。

1、样本类型建议：

（1）细胞系/组织样本（如肿瘤组织、巨噬细胞系等）

（2）代谢活跃模型（如LPS刺激、低氧处理、高乳酸暴露）

 

2、蛋白提取与抑制：

（1）裂解缓冲液中添加广谱去乙酰酶/去乳酰酶抑制剂（如TSA、NAM）

（2）冷链操作防止修饰酶激活

（3）加入蛋白酶抑制剂混合物，防止降解

 

百泰派克生物科技优化的缓冲体系可最大限度保护原始乳酰化状态，确保数据可信。

 

三、乳酰化肽段富集

富集方式一：抗Kla抗体免疫富集（IP）

 

• 采用商业化anti-Kla多克隆抗体
• 与Protein A/G磁珠偶联后进行肽段级免疫富集
• 多轮富集策略提升乳酰化肽回收率

 

富集方式二：化学标记富集

 

• 利用乳酰基官能团进行选择性衍生化
• 通过亲和材料富集乳酰化肽段
• 适用于探索非组蛋白乳酰化谱

 

百泰派克生物科技开发了串联富集流程（Sequential Kla Enrichment），实现对低丰度乳酰化修饰的有效捕获，适合高通量样本并行处理。

 

四、LC-MS/MS高分辨率质谱分析

质谱平台建议：

 

 

分析策略：

 

• DDA（Data Dependent Acquisition）：适合新位点发现
• DIA（Data Independent Acquisition）：适合大规模比较定量
• PRM（Parallel Reaction Monitoring）：用于特定位点验证

 

百泰派克生物科技提供全自动质谱运行+QA QC监控系统，确保高通量数据的批间一致性。

 

五、数据处理与生物信息学分析

1、数据搜索与乳酰化位点识别

（1）使用 MaxQuant、Spectronaut、PD 等主流软件

（2）设定乳酰化修饰质量偏移（+72.0211 Da, K）

（3）利用 PTM Localization Score 筛选高置信度位点

 

2、定量分析

（1）标签法（如TMT/iTRAQ）适合10组以内高通量定量

（2）Label-free适合时间序列、剂量梯度等设计

（3）利用MSstats、Perseus进行统计分析

 

3、生物信息学解读

（1）乳酰化蛋白的GO功能与KEGG通路富集

（2）motif序列分析识别潜在修饰酶识别序列

（3）结合蛋白互作数据库（如STRING）构建调控网络

 

百泰派克生物科技可提供乳酰化修饰谱+差异位点+功能注释+通路富集+交互网络的一体化分析报告，便于客户快速挖掘生物学意义。

 

六、项目周期与样本需求参考

 

 

高通量乳酰化修饰蛋白质组学研究的核心在于样本处理标准化、富集策略特异化、质谱平台高通量化、数据分析自动化。随着技术平台的不断成熟，蛋白乳酰化有望在表观遗传调控网络中扮演更重要角色，成为靶点发现、疾病机制研究、药物筛选等前沿方向的关键技术支撑。百泰派克生物科技基于近十年的蛋白质组经验，打造了专属的乳酰化修饰组学服务平台，涵盖从样本到洞察的全链路流程，欢迎预约技术顾问，获取项目定制方案。

 

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!