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為什么研究毒液更適合Top-Down蛋白質(zhì)組學(xué)？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

毒液是蛇、蜘蛛、蝎子、蜥蜴等毒性動(dòng)物通過專門腺體產(chǎn)生的復(fù)雜生化混合物，廣泛含有dànbáizhì、多肽、酶和小分子。其成分結(jié)構(gòu)多變、功能dútè，是天然小分子藥物庫的重要來源。然而，毒液成分常常以不同翻譯后修飾形式（proteoform）同時(shí)存在，結(jié)構(gòu)差異細(xì)微，卻決定截然不同的毒理功能。因此，在毒液組學(xué)研究中，Top-Downdànbáizhì組學(xué)（TDP）因其完整保留dànbáizhì全序列與修飾信息的能力，被認(rèn)為是研究毒液的“黃金路徑"。

一、Top?Down和Bottom?Up

1、Bottom?Updànbáizhì組學(xué)

Bottom?Up策略，需要將dànbáizhì首先酶切為多肽，然后用LC?MS/MS分析。這種方式適合復(fù)雜樣本的高通量分析，但也存在明顯局限：

（1）丟失完整蛋白信息：切割前后，dànbáizhì的連接性與空間結(jié)構(gòu)信息缺失，難以區(qū)分相似序列或修飾位置；

（2）忽略proteoform：翻譯后修飾如磷酸化、羰基化、糖基化等常因剖片偏差而無法準(zhǔn)確映射；

（3）分析復(fù)雜性：會(huì)產(chǎn)生大量重復(fù)肽段，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余、定量誤差。

2、Top-Downdànbáizhì組學(xué)

Top?Down技術(shù)則避免酶切，通過高分辨率質(zhì)譜直接測(cè)定完整蛋白或大分子量多肽，保留結(jié)構(gòu)、修飾和序列異構(gòu)體信息：

（1）完整Proteoform識(shí)別：能夠定義dànbáizhì的全部變體，包括單點(diǎn)突變、修飾位置與形式；

（2）高分辨率解析異構(gòu)體：即使序列僅相差數(shù)個(gè)氨基酸或修飾差異，也能清楚解析；

（3）適宜小分子蛋白/肽：質(zhì)譜分離能力突出，尤其適合毒液中典型的3–30?kDa蛋白范圍。

相比之下，Bottom?Up更適合高通量、粗略定量研究；Top?Down則更適合結(jié)構(gòu)精細(xì)解析，特別是研究毒液蛋白多樣性、功能異質(zhì)性時(shí)。

二、為什么研究毒液更適合Top-Downdànbáizhì組學(xué)？

1、毒液內(nèi)主要毒素均在TDP“黃金區(qū)"

毒液蛋白和肽多集中分子量較小，一般介于3–30?kDa，如蛇毒組蛋白PLA2（14?kDa）、三指毒素（3?kDa）、金屬蛋白酶（20–30?kDa）等。這些分子正是在TDP的分子量靈敏區(qū)間，可直接進(jìn)入質(zhì)譜，不需復(fù)雜前處理。

2、同類毒素結(jié)構(gòu)高度細(xì)分，可解析proteoform

以毒蛇三指毒素為例，一組含20余種蛋白異構(gòu)體，序列相差數(shù)位或帶有不同二硫鍵交聯(lián)方式，但致死性卻可相差幾十倍。Top?Down通過一級(jí)與高能碎片MS/MS，可解析這些微小結(jié)構(gòu)差異，準(zhǔn)確定位修飾和交聯(lián)模式。

3、自然庫稀缺、功能依賴結(jié)構(gòu)

毒液樣本因環(huán)境與生物個(gè)體差異存在組合復(fù)雜性，具有自然庫價(jià)值。TDP技術(shù)能為每個(gè)樣本建立高精度譜庫，對(duì)于藥物研發(fā)中源于毒素結(jié)構(gòu)挖掘至關(guān)重要。蛋白多肽是否具有生物活性、毒性和親和力，與微小結(jié)構(gòu)差異密切關(guān)聯(lián)——TDP提供的proteoform水平解析能力正好滿足這一需求。

4、對(duì)開發(fā)安全毒素藥物有核心價(jià)值

很多毒液成分，如表皮生長(zhǎng)因子類似毒素（EGFLs），具備潛力成為抗癌、靶向小分子藥物。但要設(shè)計(jì)拮抗劑或仿制藥，就必須獲取jīngquè的分子結(jié)構(gòu)信息：dànbáizhì折疊、二硫鍵位置與翻譯后修飾。這是Bottom?Up無法勝任的任務(wù)，而TDP恰好提供答案。

三、Top-Downdànbáizhì組學(xué)面對(duì)毒液的技術(shù)挑戰(zhàn)

1、樣本制備復(fù)雜：去鹽、去酶抑制劑

毒液富含小分子離子（鹽、金屬離子），會(huì)嚴(yán)重抑制電噴霧效率，造成dànbáizhì信號(hào)脫失。Top?Down需要溫和純化，避免使用強(qiáng)有機(jī)溶劑和高濃度鹽。同時(shí)，酶抑制劑、脂類等污染物也必須chèdǐ去除，否則破壞質(zhì)譜靈敏度。

2、色譜分離要求高：保持天然結(jié)構(gòu)

Top?Down分析需要使用高效金屬柱或混合床色譜，確保dànbáizhì在弱變性狀態(tài)下獲得峰形清晰的分離，為后續(xù)MS/MS提供準(zhǔn)確譜圖。

3、高分辨率MS/MS及譜庫支撐

Top?Down質(zhì)譜通常使用30k–120k以上分辨率的Orbitrap或FT-ICR設(shè)備，并結(jié)合EThcD/HCD/UVPD等多種碎片模式解析鍵斷裂結(jié)構(gòu)，構(gòu)建譜庫比對(duì)模型，解析proteoform結(jié)構(gòu)。這對(duì)設(shè)備和軟件要求jígāo。

百泰派克生物科技構(gòu)建特色平臺(tái)，以Top-Downdànbáizhì組學(xué)方法為核心，融合高通量質(zhì)譜與AI解析技術(shù)。

1、專屬毒液前處理流水線

（1）溫和脫鹽與離子交換處理：結(jié)合可控梯度加鹽＋超濾去雜，zuì大保留天然結(jié)構(gòu)。

（2）蛋白穩(wěn)定緩沖體系調(diào)整：避免傳統(tǒng)去污劑，采用弱變性保證構(gòu)象完整。

（3）高效清除低分子污染物：DNA/RNA、脂類與金屬離子過濾步驟，保障信號(hào)清晰。

2、高分辨Orbitrap質(zhì)譜＋多模MS/MS策略

（1）裝配Orbitrap Eclipse Tribrid，提供高分辨—高質(zhì)量數(shù)據(jù)；

（2）配合EThcD＋HCD雙模碎片策略，兼顧廣覆蓋與結(jié)構(gòu)解析；

（3）引入U(xiǎn)VPD（紫外解離）模式，進(jìn)一步增加雙硫鍵裂解效率。

3、Proteoform解構(gòu)AI解析體系

百泰派克生物科技自主開發(fā)ProteoformAI數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，可完成：

（1）一級(jí)譜（MS1）橫向去卷積，識(shí)別完整分子質(zhì)量；

（2）多模MS/MS碎片實(shí)時(shí)比對(duì)，jīngzhǔn定位修飾與斷裂位置；

（3）自動(dòng)識(shí)別蛋白異構(gòu)體組合，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫比對(duì)與de novo解析。

4、建立毒液蛋白譜庫＋功能關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫

（1）建立覆蓋蛇、蜘蛛、蝎子、蜥蜴等50余種毒液譜庫；

（2）每一種毒素錄入翻譯后修飾類型、二硫鍵組合；

（3）數(shù)據(jù)庫支持免疫活性、毒理作用、細(xì)胞學(xué)功能等信息的關(guān)聯(lián)檢索。

從毒液研究的分子量特征、proteoform多樣性與功能依賴結(jié)構(gòu)的角度，Top?Down技術(shù)wánměi契合。百泰派克生物科技以其*的儀器平臺(tái)、智能軟件體系、zhuānlì譜庫和品牌資源，為毒液Top-Downdànbáizhì組學(xué)研究提供端到端解決方案，加速從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)解析到藥物功能轉(zhuǎn)化的科研與臨床價(jià)值。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)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(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)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(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

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

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)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(cè);

6.測(cè)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(xué)

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

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)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(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)*，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細(xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

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

3.應(yīng)用前景大

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

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)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(xué)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(xué)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(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)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(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，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(jí)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(wù)，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(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)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(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)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(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)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(wù)；

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

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)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(wù)!

為什么研究毒液更適合Top-Down蛋白質(zhì)組學(xué)？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹