在真核细胞中，蛋白质的结构和功能不仅由其氨基酸序列决定，更受到翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）的深远影响。PTMs 是指蛋白质在翻译完成后通过酶促作用被化学修饰的过程，这一机制参与了细胞信号转导、基因表达调控、细胞周期、免疫应答等多种生物学过程。鉴于其在生理和病理状态中的核心作用，蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白组学中的关键领域。

一、常见的蛋白质翻译后修饰类型

蛋白质可以经历数百种不同的翻译后修饰，其中最为常见且研究最深入的包括：

1、磷酸化（Phosphorylation）

磷酸化是最常见的PTM形式之一，通常发生在丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）残基上。它在信号传导通路中发挥核心作用，调控酶活性、蛋白质稳定性和蛋白互作。

2、乙酰化（Acetylation）

乙酰化广泛存在于组蛋白和非组蛋白中，对染色质结构、基因表达调控具有重要意义。赖氨酸残基的乙酰化可以改变蛋白质的正电荷，从而影响其结构和功能。

3、泛素化（Ubiquitination）

泛素化是通过将小分子蛋白质“泛素”连接到目标蛋白质的赖氨酸残基上，实现对其降解、定位或功能调节。多泛素链的构型还可决定不同的细胞命运。

4、糖基化（Glycosylation）

糖基化是将糖类基团共价附着到蛋白质上，常见于细胞膜蛋白和分泌蛋白。其不仅影响蛋白质折叠、稳定性和半衰期，也与癌症、感染等疾病密切相关。

5、甲基化（Methylation）

甲基化可发生在赖氨酸或精氨酸残基上，常见于组蛋白中，调控染色质状态与基因沉默。同时也存在于代谢酶、转录因子等非组蛋白中。

二、蛋白质翻译后修饰的研究策略

由于PTMs通常发生在低丰度、特异性位置且动态变化明显，因此对其研究需要高度灵敏和特异的技术支持。以下为目前主流的研究策略。

1、亲和富集策略：提高修饰肽的检测效率

翻译后修饰的一个挑战在于其丰度低、修饰位点复杂，直接质谱检测往往难以识别。为此，亲和富集技术是研究PTMs的前提步骤。

• 抗体富集：针对特定修饰（如磷酸化、乙酰化）开发的单克隆或多克隆抗体可以高效识别目标肽段，例如使用anti-phospho-Ser/Thr/Tyr抗体进行磷酸肽富集。
• 金属氧化物亲和层析（MOAC）与IMAC：这两种方法常用于磷酸肽的非抗体依赖型富集，TiO₂和Fe³⁺离子可与磷酸基团强烈结合，提高磷酸肽的回收率。
• Lectin富集：适用于糖基化研究，不同凝集素可识别不同类型的糖残基结构，如ConA、WGA等。

亲和富集后的样品可显著提高质谱分析中目标修饰肽的比例，增强检测灵敏度和数据质量。

2、高分辨质谱分析：定性与定量的核心工具

质谱（MS）是研究PTMs最强大的工具之一，尤其是Orbitrap、TOF等高分辨平台。

• 数据依赖采集（DDA）：通过对高强度离子优先碎裂，获取修饰肽段序列信息，适用于修饰位点鉴定。
• 数据独立采集（DIA）：全面、重复性强，适合多样本间修饰定量比较，常与Spectronaut、DIA-NN等软件配合分析。
• 平行反应监测（PRM）与选择反应监测（SRM）：用于特定修饰肽的靶向定量分析，灵敏度高、定量精确。

通过MS/MS谱图解读，可以确定修饰类型、修饰位点位置及其变化趋势。

3、定量策略：揭示PTMs的动态调控机制

在比较不同处理条件（如刺激前后、突变体与野生型）下PTMs变化时，定量策略尤为关键。

• TMT/iTRAQ标记：适用于多样本并行定量分析，配合高通量MS平台可实现数十个样本中修饰变化的系统分析。
• Label-free定量：对样本处理简便，不受标签限制，适合大规模探索性研究，但对质谱平台稳定性要求高。
• SILAC：通过代谢标记将重同位素氨基酸掺入细胞中，适合细胞系的精准定量研究，尤其在泛素化等动态变化中表现优异。

4、生物信息学分析：从“点”到“网”的整合解读

PTMs的研究不仅止于位点的鉴定，更需要系统地理解其在生物通路和功能模块中的作用。

• 位点注释：如使用PhosphoSitePlus、UniProt数据库，识别已知与新发现的修饰位点。
• 富集分析：GO与KEGG通路富集帮助揭示修饰蛋白的功能倾向与生物学意义。
• 互作网络构建：结合STRING、Cytoscape等工具构建蛋白互作网络，挖掘核心调控节点。
• 修饰互作分析（Crosstalk）：多个修饰类型之间可能存在协同或拮抗作用，如磷酸化-乙酰化“调控开关”的关系，是PTMs研究的前沿方向。

蛋白质翻译后修饰是解析生命活动精细调控的“密码层”，其研究对于疾病机制揭示、药物靶点发现及生物标志物开发具有不可替代的重要意义。通过整合样本前处理、富集技术、质谱分析与生物信息学解读，科研人员正不断拓展蛋白质翻译后修饰的研究。百泰派克生物科技依托深厚的蛋白组学技术积累和高端质谱平台，持续为生命科学研究提供高质量的翻译后修饰蛋白组分析服务，助力更多科研项目走得更深、更远。

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；

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