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- 上海
- 2025年07月15日
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欧米克斯
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修饰蛋白质组学
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PTMs在多种细胞过程，如细胞分裂、蛋白分解、信号转导、调控过程、基因表达调控和蛋白相互作用中起到关键作用。这些修饰包括磷酸化、糖基化、泛素化、亚硝基化、甲基化、乙酰化、脂化和蛋白水解，并影响细胞正常状态及病理过程中的方方面面。
PTM的种类非常繁多，而绝大多数修饰都必须经过富集才能够进行高通量检测。不同修饰类型的富集方法各不相同，目前我司专精于磷酸化与糖基化两种主要修饰的富集服务。
磷酸化修饰采用TiO2材料富集，目前可以达到95%以上的磷酸化比例，单次非标记定量检测可以实现2000-4000条磷酸化肽的检出。目前N糖分析已经可以实现高通量检测，O糖分析难度较高。
蛋白质磷酸化
蛋白质磷酸化是发生最为广泛的共价修饰和最重要的调控修饰。该过程是可逆的，磷酸化/去磷酸化分别由激酶和磷酸酶催化，主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基上。因其在细胞信号转导中扮演着关键角色，同时参与细胞周期调节、分化、转化、发育、肽荷尔蒙反应以及适应过程，也是研究最多最透彻的翻译后修饰。
磷酸化蛋白质组学研究有哪些技术难点？
1. 磷酸化过程瞬时发生且可逆，对样品采集和保存的要求非常高；
2. 磷酸化蛋白质固有含量非常低，样品处理时采用高效的特异性富集手段非常必要的，同时还要考虑如何判断富集效率、特异性、回收率等；
3. 由于磷酸基团所引入的负电荷，修饰肽段更加难以离子化；
4. 磷酸化修饰和硫酸化修饰所产生的质量偏移非常接近，比如Phosphorylation ：79.96633; Sulphation ：79.95682。
定量磷酸化蛋白质组学实验流程
定量磷酸化蛋白质组学实验操作时需要注意的要点
样本前处理：实验操作低于4°C进行；所有buffer务必加入现配的蛋白酶/磷酸酶抑制剂等
富集策略：免疫亲和富集、TiO2富集、IMAC富集 (Fe3+, Ti4+)、亲水相互作用色谱/强阳离子交换色谱预分离等
定量方法：TMT/iTRAQ标记定量、非标定量等
二级质谱碎裂模式：CID、HCD、ECD、ETD、EThcD
蛋白质组学研究策略：
- DIA实验流程
DIA分析流程：
核心仪器简介：
设备名称：Q Exactive™ HF/HF-X
设备简介：
结果交付：
1 完整详细的中英文实验报告
2 定性、定量蛋白质结果统计表
3 样本前处理质控分析报告
4 下机数据质控分析报告
5 结果统计学分析（PCA图，PLS-DA图，火山图，HCA图等）
6 生物信息学分析（GO功能注释、富集分析，KEGG通路注释、富集分析，KOG（COG）分析，STRING-DB蛋白相互作用网络等）
7 后续实验建议
1、重复性大幅度提升 DIA的数据采集模式相比于常规非标定量DDA模式，有更少的缺失值，数据记录更为完整。
2、DIA定量准确性更高 定量方式由通过一级质谱信号定量，升级为由每个肽段通过多个二级质谱峰面积信号进行定量。定量信息更为全面，定量准确性提升，CV值下降
3、实验操作简单，周期缩短 与传统的iTRAQ/TMT/LFQ相比，通过构建DDA谱图库的模式，样本信息采集使用DIA模式，样本无需分馏分上机，极大缩短了每个样品的检测周期。
4、基于Orbitrap的DIA技术的优势 35,000-120,000分辨率采集，对复杂样品定性定量准确度高；质量轴长期稳定地保持在1 ppm，无需内标校正或频繁外标校正，数据更放心、通量更高；Amol (10-18 mol) 级的超高灵敏度，谱图质量高；12-20 Hz 的超快扫描速度，同时保持 amol 级的超高灵敏度：动态范围及线性范围达5个数量级以上；
应用方向
▶ 农林领域：抗逆胁迫机制，生长发育机制，育种保护研究等；
▶ 畜牧业：肉类及乳品质研究，致病机理研究等；
▶ 基础医学、临床诊断：生物标志物，疾病机理机制，疾病分型，个性化治疗等；
▶ 生物医药：药物作用机理，药效评价，药物开发等；
▶ 微生物领域：致病机理，耐药机制，病原体-宿主相互作用研究等；
▶ 海洋水产：渔业资源，海水养殖，渔业环境与水产品安全等；
▶ 生物能源、环境科学领域：发酵过程优化，生物燃料生产，环境危定风险评估研究等；
▶ 食品营养：食品储藏及加工条件优化，食品组分及品质鉴定，功能性食品开发，食品安全监检测等。
- 欧米克斯服务项目：
常规蛋白质组学 - 蛋白胶条、蛋白条带：双向电泳和SDS-PAGE电泳分离蛋白质混合物，经胶内酶解后用于质谱分析以获得蛋白质信息。
- 蛋白质全谱检测：蛋白混合物酶解成肽段混合物，通过液相色谱分离，串联质谱检测，最后数据库检索匹配，可同时鉴定成百上千种蛋白质。
- 多肽组学：一种全新的多肽提取技术，能更加准确和全面的发现细胞内和细胞间间隙存在的内源性肽，寻找潜在的生物标志物。
- TMT/iTRAQ定量蛋白质组学检测分析：利用多种同位素试剂标记蛋白多肽N末端和赖氨酸侧链基团，经高精度质谱仪串联分析，可同时比较多种样品之间的蛋白表达量。
- DIA定量蛋白质组学检测分析：一种真正全景式的、高通量的质谱技术，同时也大大提高了定量的可重现性。
- Label Free 定量蛋白质组学检测分析：无需标记，操作简单，不受比较样品数限制，适合大样本量的定量比较。
- 相互作用蛋白质组学：通过LC-MS/MS技术对IP、Co-IP、Pull-down等技术得到样本中的蛋白混合物进行鉴定，从而构建蛋白质相互作用谱。
- PRM/MRM靶向定量蛋白质组学：一种高分辨、高精度质谱的靶向定量技术，能够对目标蛋白质/肽段进行选择性检测，从而实现对目标蛋白质/肽段的精准定量。
- 特殊样本蛋白质组学检测：不断优化鉴定技术流程，为您提供稳定性可靠性的膜蛋白、线粒体蛋白、叶绿体蛋白、石蜡包埋蛋白质组学解决方案。
- 石蜡切片定量蛋白质组学检测：可直接处理石蜡切片样本，蛋白提取得率高，充分利用临床积累的病例样本助力生命科学研究。
- 亚细胞器定量蛋白质组学：通过提取细胞内特定细胞器的总蛋白，实现亚细胞蛋白质组学全面分析，为您的科研提供更精准的指导。
- 修饰蛋白质组学
- 蛋白翻译后修饰位点鉴定：IP获得目的蛋白，SDS-PAGE分离纯化目的蛋白，在经过LC-MS/MS质谱，数据库检索得到蛋白上的修饰位点。
- 磷酸化蛋白质组学定量检测分析：采用主流的TiO2 / IMAC富集方法，特异性高，富集效率好。
- 泛素化蛋白质组检测分析：通过高分辨率、高扫描速度的质谱，对富集的泛素化肽段进行大规模鉴定。
- N-糖基化蛋白质组修饰检测分析：采用主流凝集素亲和法富集N-糖基化肽段，旨在揭示蛋白质的调节功能。
- 乙酰化蛋白质组检测分析：可用于药物作用靶点、疾病标志物筛选、植物胁迫/抗逆、作用机制等方面的研究。
- 欧米克斯服务特色：
1 质量有保障：客户收到结果前，不收取任何费用。
2 诚心的服务：提供终身售后服务。任何问题，24小时内给出满意解决方案。
3 快速的周期：拥有自建质谱平台，数十台先进质谱仪，最快10个工作日完成项目。
4 丰富的经验：15年经验团队，随时为您提供科学严谨，个性化高性价比的组学解决方案。
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文献和实验【专题讨论】蛋白质组学 （Protemics）&修饰蛋白质组学（PTM Protemics）科学技术交流&职业生涯发展交流
下图) 四 , 修饰蛋白质组学应用（含科研case分享，updating） 目前针对不同物种的普通蛋白质组学谱图数据，已经不再具有新颖性。必须要针对得到的组学数据得到的关键蛋白进行深入挖掘，进行功能验证，才能成为一篇漂亮的工作。而蛋白质翻译后修饰是和蛋白质功能息息相关，如组蛋白乙酰化和去乙酰化直接关系到转录激活与沉默，细胞中各种激酶直接受到磷酸化调节其活性。而从组学层面研究这些修饰目前还看还是非常新颖的方向。无论针对一个物种的修饰谱图解析，还是针对某一种修饰（乙酰化，琥珀
，而已发表的文献中这两类样本都有使用。具体选什么，可以根据客户实际情况，或者参考这个疾病研究领域更多人选择哪个类型的样本进行选择。需要提醒的是，客户的一个研究，从蛋白组学检测到验证，尽量保持样本类型的一致性。 6、外泌体可以做蛋白质组学的哪些项目？ 外泌体样本可以做 4D label free、DIA（DIA 2.0 和大样本 4D-DIA）和 4D 磷酸化蛋白质组学。由于外泌体抽提得到的蛋白量相对较少，除非客户特别要求且蛋白量充足，否则小样本量的时候，都建议优先推荐 4D label free
超微量外泌体蛋白质组突破用量极限和检测上限-低至200μL血浆！高达4000+ EV蛋白！
变性以及MS/MS谱图的质量（信息含量）的可变性。最终结果是，来自不同生物样本的数据集没有识别和量化同一组蛋白质；或者换句话说，DDA模式的lable-free定量蛋白质组学数据集将包含很多缺失值，并且这主要影响较低丰度的蛋白质。近年来，数据非依赖性采集（data-independent acquisition，DIA）技术出现，指定m/z范围内的所有前体离子都同时进行MS碎片化，复杂的MS2谱图与包含碎片离子谱图、前体离子精确质量及其归一化保留时间的谱图库搜库比对。DIA在增加已鉴定肽的数量、提高定量精度和增加
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