什么是空间蛋白质组学？

空间蛋白质组学（Spatial Proteomics）结合了蛋白质组学与空间定位信息的前沿技术，旨在在组织、细胞甚至亚细胞层面上揭示蛋白质在空间上的分布、丰度和相互作用关系，空间蛋白质组学强调“蛋白质在哪里、与谁相互作用、在不同位置如何发挥功能”。在蛋白质组学中，研究者通常需要对样本进行匀浆处理，获取整体的蛋白质表达谱。这种“总体平均”的方式虽然适用于大规模筛查，但完全丢失了蛋白质在组织或细胞中“分布在哪里”的关键信息。而空间蛋白质组学正是为了解决这一问题而诞生。它突破了常规蛋白质组技术无法保留组织结构信息的局限，为深入理解生命过程、疾病机制和药物作用机制提供了空间维度的新视角。

 

一、为什么空间信息如此重要？

生命活动并不是在均匀环境中进行的。以下这些例子可以体现空间定位的重要性：

1、癌症微环境：肿瘤细胞与免疫细胞的相互作用通常发生在特定的空间位置，如肿瘤边缘或中心区域。

2、神经系统：神经递质受体和相关蛋白的分布具有明显的区域性。

3、药物靶点：同一蛋白在不同组织或亚细胞结构中的定位，可能导致完全不同的生物学功能。

 

二、空间蛋白质组学核心概念

空间蛋白质组学的目标是在组织结构或细胞环境的空间背景下理解蛋白质功能。这意味着研究者不仅识别蛋白质的种类和丰度，还要知道：

1、它们在细胞的哪个亚结构（细胞核、线粒体、细胞膜等）；

2、它们在组织切片中的空间位置；

3、不同空间区域的蛋白质表达差异。

 

三、空间蛋白质组学的技术路线

空间蛋白质组学结合了质谱分析与显微成像技术，常见方法包括：

1、基于质谱成像的空间分辨分析（MSI, Mass Spectrometry Imaging）

这是一种不需要标记的技术，利用质谱仪对组织切片进行扫描，获得蛋白质、代谢物或脂质的空间分布图。主要方式包括：

（1）MALDI-MSI（基质辅助激光解吸电离质谱成像）

（2）DESI-MSI（电喷雾解吸质谱成像）

LC-MS/MS 结合激光显微切割（LCM） 技术，可对特定组织区域的蛋白质进行分析。还有成像质谱，如 MALDI-IMS，可直接在组织切片上绘制蛋白质分布图。优势：可同时检测数百种分子，保留原始空间结构。缺点：空间分辨率有限（通常为10~50 µm），对低丰度蛋白不够敏感。

 

2、基于抗体的空间蛋白检测

免疫荧光成像（IF）、多重免疫组化（mIHC）、CODEX 等方法，采用多重抗体标记结合成像质谱、荧光、多光子技术等，实现蛋白空间分布的高通量检测，可以在细胞或组织水平上可视化蛋白表达：

（1）MIBI（Multiplexed Ion Beam Imaging）

（2）IMC（Imaging Mass Cytometry）

（3）CODEX（Co-detection by indexing）

优势：空间分辨率高（可达亚细胞级别），适用于免疫学和肿瘤研究。缺点：依赖抗体质量，靶标数量有限。

 

3、结合单细胞与空间信息

空间多组学（Spatial Multi-omics），可同时获取转录组与蛋白质的空间信息，推动精准医学研究。

 

四、空间蛋白质组学的应用前景

1、肿瘤微环境研究

了解免疫细胞在肿瘤组织中的空间分布，对评估免疫治疗反应具有重要意义。

 

2、神经科学研究

解析大脑组织中神经递质合成酶、受体等蛋白的空间模式，有助于揭示阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的机制。

 

3、药物作用机制探索

空间蛋白质组学可用于评估药物在组织内的靶向定位及其引发的局部蛋白表达变化，助力精准用药。

 

百泰派克生物科技空间蛋白质组学

百泰派克生物科技关注空间蛋白质组技术的快速发展，整合激光显微切割、超灵敏质谱平台（如Orbitrap Exploris 480）与优化的蛋白组样本处理流程，可为客户提供从组织采样到空间蛋白谱分析的一站式解决方案，特别适用于：

 

• 肿瘤组织分区蛋白分析
• 特定组织结构（如神经元、肾小球）精准蛋白质组检测
• 药物靶向验证与机制研究

 

在探索生命复杂性的道路上，空间信息的加入，让蛋白质组学不仅是“看到多少”，更是“看到在哪里”。百泰派克生物科技将继续紧跟技术前沿，助力每一位科研工作者在空间维度上发现更精准的生物学答案。

 

 

 

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!