Top-Down蛋白質(zhì)組學(xué)適合哪些研究場(chǎng)景？一文了解！檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

Top-Downdànbáizhì組學(xué)（Top-Down Proteomics, TDP）是一種直接分析完整dànbáizhì（intact proteins）的方法，與之相對(duì)的是Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)，它通過(guò)dànbáizhì的酶解產(chǎn)物（通常是肽段）來(lái)進(jìn)行鑒定和定量。Top-Down 方法可以在保持dànbáizhì原始狀態(tài)的同時(shí)，更全面地揭示其翻譯后修飾（PTMs）、亞型（proteoforms）等信息。近年來(lái)，隨著質(zhì)譜技術(shù)和數(shù)據(jù)分析能力的飛速進(jìn)步，dànbáizhì組學(xué)正在從傳統(tǒng)的 Bottom-Up 策略逐步拓展至 Top-Down 方向。與經(jīng)典方法不同，Top-Down dànbáizhì組學(xué)可直接分析完整蛋白，保留其天然修飾和異構(gòu)體信息，為高分辨率結(jié)構(gòu)和功能研究開辟了新路徑。

一、Top-Downdànbáizhì組學(xué)簡(jiǎn)介Top-Down

dànbáizhì組學(xué)（Top-Down Proteomics, TDP）是一種直接分析完整蛋白分子的策略，通常依賴高分辨率質(zhì)譜技術(shù)（如 FT-ICR MS 或 Orbitrap）進(jìn)行鑒定與定量。其與 Bottom-Up 方法的根本區(qū)別在于：前者無(wú)需酶切步驟，從而避免了蛋白在消化過(guò)程中可能丟失的翻譯后修飾（PTMs）或dànbáizhì異構(gòu)體信息。

二、Top-Downdànbáizhì組學(xué)流程全解析

1、樣本制備（Sample Preparation）

（1）目標(biāo)：盡可能提取和保留完整dànbáizhì，避免降解。

（2）步驟：

① 細(xì)胞/組織裂解（使用非變性緩沖液）

② 使用蛋白酶抑制劑，避免蛋白降解

③ 高分辨率離心去除碎片

④ 去鹽和緩沖液交換，兼容質(zhì)譜分析

2、蛋白分離（Protein Separation）

（1）目標(biāo)：減少?gòu)?fù)雜性，分離不同dànbáizhì或其亞型

（2）常用方法：

① 液相色譜（LC）

● SEC（Size Exclusion Chromatography）

● IEX（Ion Exchange Chromatography）

● RP-HPLC（Reverse Phase High Performance LC）

② 電泳方法（較少用于 TDP）

● GELFrEE（Gel-eluted Liquid Fraction Entrapment Electrophoresis）

● IEF（Isoelectric Focusing）

3、質(zhì)譜分析（Mass Spectrometry, MS）

（1）目標(biāo)：在不酶解蛋白的前提下直接獲取dànbáizhì的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息

（2）關(guān)鍵技術(shù)：

① 電噴霧電離（ESI）：適用于大分子帶電

② 高分辨率質(zhì)譜儀：

● Orbitrap

● Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance (FT-ICR)

③ 碎裂方式（MS/MS）：

● ETD（Electron Transfer Dissociation）

● ECD（Electron Capture Dissociation）

● HCD（Higher-energy Collisional Dissociation）（某些儀器上用于特定情況）

4、數(shù)據(jù)分析（Data Analysis）

（1）目標(biāo)：從質(zhì)譜數(shù)據(jù)中鑒定dànbáizhì、其修飾和變體

（2）關(guān)鍵內(nèi)容：

① 譜圖匹配（與數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)）

② 軟件：ProSight PTM, TopPIC, pTop, MSPathFinder

③ dànbáizhì異構(gòu)體識(shí)別（Proteoforms）

④ 單個(gè)基因來(lái)源的不同修飾、剪切或突變產(chǎn)物

⑤ 定量分析：使用峰面積、峰強(qiáng)度等

5、結(jié)果解釋與生物信息學(xué)分析

（1）dànbáizhì的修飾、剪接、突變位點(diǎn)定位

（2）功能注釋與通路分析

（3）整合轉(zhuǎn)錄組/基因組數(shù)據(jù)

二、Top-Downdànbáizhì組學(xué)的核心優(yōu)勢(shì)

1、保留完整翻譯后修飾信息TDP 可全面保留磷酸化、乙?；?、泛素化等 PTMs，尤其適合研究修飾相關(guān)的信號(hào)通路與疾病機(jī)制。

2、jīngzhǔn解析蛋白異構(gòu)體多個(gè)dànbáizhì異構(gòu)體（proteoforms）可能僅因少數(shù)修飾差異而功能wánquán不同，Top-Down 方法能夠一一分辨，解決 Bottom-Up 無(wú)法解析的異構(gòu)體混淆問(wèn)題。

3、適用于低豐度關(guān)鍵蛋白分析得益于高靈敏度和特異性的質(zhì)譜平臺(tái)，TDP 特別適合識(shí)別低豐度調(diào)控蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等生命過(guò)程中關(guān)鍵分子。

三、Top-Downdànbáizhì組學(xué)的典型應(yīng)用場(chǎng)景

1、表觀遺傳與轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究組蛋白修飾與表觀遺傳調(diào)控密切相關(guān)，而組蛋白通常包含多種共存的修飾形式。Top-Down 可直接區(qū)分和定量不同修飾組合，為染色質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)控提供jīngquè視角。

2、神經(jīng)系統(tǒng)疾病機(jī)制解析阿爾茨海默病、帕金森等神經(jīng)退行性疾病常伴隨異常蛋白修飾與聚集。TDP 能檢測(cè)特定蛋白的修飾狀態(tài)變化，有助于發(fā)現(xiàn)潛在生物標(biāo)志物。

3、免疫應(yīng)答與抗體分析抗體作為復(fù)雜異構(gòu)體分子，其糖基化修飾直接影響功能。Top-Down 方法可用于高分辨率表征抗體分子結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)生物制藥開發(fā)。

4、dànbáizhì藥物質(zhì)量控制在生物制藥領(lǐng)域，蛋白藥物的結(jié)構(gòu)完整性和修飾一致性至關(guān)重要。Top-Down 分析為質(zhì)量控制和批次一致性評(píng)估提供了強(qiáng)有力工具。

Top-Downdànbáizhì組學(xué)并非替代，而是對(duì) Bottom-Up 方法的強(qiáng)有力補(bǔ)充，特別適合對(duì)蛋白功能精度要求高的研究場(chǎng)景。盡管 Top-Down 技術(shù)門檻較高，面臨蛋白分離難度大、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜等挑戰(zhàn)，但隨著樣品制備、質(zhì)譜靈敏度與算法發(fā)展的持續(xù)優(yōu)化，其應(yīng)用門檻正逐步降低在百泰派克生物科技，我們結(jié)合前沿的質(zhì)譜平臺(tái)與豐富的蛋白組學(xué)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，已建立一整套高通量 Top-Down 質(zhì)譜分析流程，支持客戶進(jìn)行蛋白修飾、蛋白異構(gòu)體以及復(fù)雜蛋白藥物的結(jié)構(gòu)研究。若您正在探索dànbáizhì修飾、異構(gòu)體或復(fù)雜蛋白結(jié)構(gòu)研究，歡迎聯(lián)系我們的專家團(tuán)隊(duì)，了解 百泰派克生物科技 提供的 Top-Down 質(zhì)譜服務(wù)方案！

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.采用目前世界上先進(jìn)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)先進(jìn)，*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(wèn)題?？稍趩渭?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(guò)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(guò)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)!

Top-Down蛋白質(zhì)組學(xué)適合哪些研究場(chǎng)景？一文了解！檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹