生物信息學如何助力蛋白質(zhì)測序？檢測技術服務詳情介紹

隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的指數(shù)級增長，dànbáizhì測序?qū)嶒炇侄我央y以滿足dànbáizhì組學對高通量、jīngzhǔn化和多維度信息挖掘的需求。從序列識別到結(jié)構(gòu)建模，從修飾位點預測到功能注釋，生物信息學正在全面重塑dànbáizhì測序的流程與效率。本文將帶你深入了解生物信息學如何賦能dànbáizhì測序，助力科研團隊在更短時間內(nèi)獲取更高質(zhì)量的蛋白信息。

一、dànbáizhì測序的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)驅(qū)動是關鍵

在實際研究或藥物開發(fā)中，dànbáizhì測序往往面臨如下典型挑戰(zhàn)：

• 大量原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)（RAW）處理復雜，人工干預成本高

• 新蛋白或變異蛋白缺乏數(shù)據(jù)庫記錄，難以準確注釋

• 存在大量翻譯后修飾（PTMs），需更高分辨能力

• 同源蛋白/異構(gòu)體多，區(qū)分困難 結(jié)構(gòu)信息缺失，難以理解功能機制

這些問題的核心在于：數(shù)據(jù)量大、信息維度復雜、分析流程碎片化。而生物信息學，正是連接原始數(shù)據(jù)與生物學結(jié)論的“翻譯引擎"。

二、生物信息學在dànbáizhì測序中的核心作用

在dànbáizhì測序的全流程中，生物信息學不僅是數(shù)據(jù)分析的技術工具，更是連接實驗結(jié)果與生物學意義的橋梁。隨著質(zhì)譜精度和樣本通量的提升，dànbáizhì測序所依賴的生信能力也從“數(shù)據(jù)解碼"擴展到“功能解讀"“結(jié)構(gòu)建模"乃至“系統(tǒng)級關聯(lián)分析"。具體來說，生物信息學在dànbáizhì測序中承擔以下五大核心任務：

1、原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)解析與序列識別

質(zhì)譜測序輸出的是成千上萬條碎裂離子圖譜（MS/MS譜圖），這些圖譜無法直接轉(zhuǎn)化為氨基酸序列。生信算法通過譜圖識別、肽段匹配和數(shù)據(jù)庫搜索，將圖譜“翻譯"為蛋白序列。

（1）質(zhì)譜解析工具如MaxQuant、PEAKS、Proteome Discoverer，可自動提取特征峰、比對肽段、進行假陽性控制；*

（2）de novo測序算法（如DeepNovo）可在缺乏數(shù)據(jù)庫支持的情況下，通過AI模型直接從譜圖推斷序列，尤其適用于未知蛋白或物種。*

這一過程是dànbáizhì測序中信息轉(zhuǎn)化的dìyī步，決定了后續(xù)功能注釋和定量分析的基礎質(zhì)量。

2、序列注釋與功能結(jié)構(gòu)預測

獲取蛋白序列后，下一步是理解它“可能做什么"。生信平臺可基于序列信息識別功能結(jié)構(gòu)域、信號肽、跨膜區(qū)、修飾位點等，為研究提供初步的功能假設。

（1）功能結(jié)構(gòu)注釋：借助InterProScan、Pfam、CDD 等數(shù)據(jù)庫，識別已知功能家族、酶活性區(qū)域或蛋白互作模塊；*

（2）信號與定位預測：如SignalP、TMHMM、DeepLoc 可判斷蛋白是否為膜蛋白、分泌蛋白或線粒體定位蛋白；*

（3）翻譯后修飾預測：如NetPhos、GPS、ModPred 可識別磷酸化、乙?；⑻腔葷撛谛揎椢稽c。*

通過這一層分析，科研人員可快速定位關鍵功能區(qū)域并設計下游驗證實驗。

3、三維結(jié)構(gòu)預測與結(jié)構(gòu)功能關聯(lián)分析

dànbáizhì的功能很大程度上依賴其空間構(gòu)象。生物信息學使得從一級序列出發(fā)，通過建模算法預測三維結(jié)構(gòu)成為可能。

（1）結(jié)構(gòu)預測平臺如AlphaFold2、I-TASSER、RoseTTAFold 可在無晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的情況下，準確預測蛋白折疊狀態(tài)；*

（2）功能位點建模：通過結(jié)合結(jié)構(gòu)與序列信息，可以定位催化位點、配體結(jié)合區(qū)、抗原表位等關鍵區(qū)域；

（3）結(jié)構(gòu)可視化與注釋整合：結(jié)合PyMOL、UCSF Chimera 等工具，科研人員可構(gòu)建可交互的蛋白結(jié)構(gòu)模型，用于下游設計、突變模擬或分子對接。*

結(jié)構(gòu)層面的分析，顯著增強了對蛋白功能機制的理解，并為藥物設計和蛋白工程提供理論支持。

4、蛋白定量分析與表達模式挖掘

除序列與功能外，蛋白的豐度信息對于機制研究和生物標志物篩選至關重要。生物信息學工具可對實驗組與對照組中的蛋白表達進行定量比較與統(tǒng)計分析。

（1）定量方法如label-free、TMT、iTRAQ 等，通過軟件平臺（如MSstats、Perseus）進行差異表達分析；

（2）表達模式識別：通過聚類分析、熱圖繪制、主成分分析（PCA）等方法，揭示不同樣本或處理條件下的蛋白表達趨勢；

（3）統(tǒng)計顯著性計算：采用FDR校正、多重假設檢驗等方法，確保結(jié)果的可信度與可重復性。

5、系統(tǒng)生物學整合與網(wǎng)絡功能分析

現(xiàn)代dànbáizhì測序已不再局限于“單蛋白"水平，而是通過全景式分析理解蛋白在整個生物系統(tǒng)中的作用。生物信息學在此階段實現(xiàn)了跨尺度的整合分析：

（1）通路富集分析：結(jié)合GO、KEGG、Reactome 數(shù)據(jù)庫，識別顯著富集的生物過程與信號通路；*

（2）蛋白互作網(wǎng)絡（PPI）：借助STRING、BioGRID 等資源，構(gòu)建蛋白互作圖譜，發(fā)現(xiàn)功能模塊與核心調(diào)控節(jié)點；*

（3）多組學聯(lián)合分析：結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、代謝組、修飾組等數(shù)據(jù)，挖掘?qū)蛹壵{(diào)控關系，實現(xiàn)機制全景建模。

作為dànbáizhì組學服務領域的xiānxíngzhě，百泰派克生物科技高度重視生物信息學在測序中的賦能作用，構(gòu)建了質(zhì)譜平臺 + 生信平臺 + AI引擎三位一體的智能化服務體系。我們的能力包括：

* 自動化處理 >20萬條質(zhì)譜RAW數(shù)據(jù)的并行解析

• 支持未知蛋白de novo序列重構(gòu)與修飾標注

• 提供從序列注釋到結(jié)構(gòu)預測的可視化報告

• 專家級生信解讀：富集分析、網(wǎng)絡建模、蛋白家族聚類等

• 接入AlphaFold、STRING、KEGG、UniProt等數(shù)據(jù)庫聯(lián)動分析

dànbáizhì測序的突破，不僅依賴質(zhì)譜硬件的升級，更依賴生信工具對數(shù)據(jù)的深度挖掘與智能解析。未來的dànbáizhì組學，不再是“測什么"，而是“怎么理解、怎么轉(zhuǎn)化為價值"。在百泰派克生物科技，我們提供的不只是dànbáizhì測序，更是一整套從原始數(shù)據(jù)到科研結(jié)論的數(shù)據(jù)驅(qū)動平臺。如果您正在進行dànbáizhì組研究或靶點發(fā)現(xiàn)，歡迎聯(lián)系我們的項目經(jīng)理，共同探索AI與生信賦能的無限可能。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優(yōu)勢：

1.采用目前世界上先進的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫(yī)學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實驗分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質(zhì)譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進行單細胞質(zhì)譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術先進，填補技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭毎麑用嫔蠈Χ喾N指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質(zhì)譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結(jié)合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學優(yōu)質(zhì)服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務；

3.業(yè)務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務!

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