蛋白质组学技术服务

发布时间:2025-05-27 18:29:24 阅读量:21 作者:生物检测中心

蛋白质组学技术服务:从基础到前沿

一、蛋白质组学概述

蛋白质组学(Proteomics)是系统研究生物体、组织或细胞在特定条件下表达的全部蛋白质及其功能的学科。与基因组学不同,蛋白质组具有动态性和时空特异性,因此在疾病机制、生物标志物发现、药物靶点筛选等领域具有不可替代的价值。


二、核心技术方法

  1. 质谱(MS)技术平台

    • ** shotgun蛋白质组学**:酶解蛋白为肽段,通过LC-MS/MS鉴定和定量(如Label-free、DIA、DDA)。
    • 靶向蛋白质组学:针对特定蛋白/肽段定量(如SRM/MRM)。
    • 修饰蛋白质组学:磷酸化、乙酰化、泛素化等翻译后修饰(PTM)分析。
  2. 标记与非标记定量技术

    • 标记技术
      • SILAC(稳定同位素标记氨基酸):体内代谢标记。
      • TMT/iTRAQ:体外化学标记,支持多组比较(如10-plex TMT)。
    • 非标记技术(Label-free):基于肽段峰面积或谱图计数定量。
  3. 交互组学技术

    • Co-IP/MS:免疫共沉淀结合质谱分析蛋白互作网络。
    • Pull-down + MS:利用标签蛋白(如GST)捕获互作蛋白。
  4. 结构蛋白质组学

    • 氢氘交换质谱(HDX-MS):分析蛋白质构象动态变化。
    • 交联质谱(XL-MS):研究蛋白复合物空间结构。

三、服务流程(以发现蛋白质组学为例)

  1. 样本准备:根据样本类型(细胞、组织、体液)优化提取方案,避免降解。
  2. 蛋白预处理:还原烷基化→酶解(Trypsin)→肽段脱盐。
  3. 分离与质谱
    • 液相色谱(nanoLC)分离肽段。
    • 高分辨率质谱(Q-TOF、Orbitrap)采集数据。
  4. 数据分析
    • 数据库搜索(MaxQuant、Proteome Discoverer)。
    • 差异蛋白筛选(p-value、Fold-change)。
    • 功能注释(GO、KEGG、PPI网络)。

四、应用场景

领域 应用案例
疾病研究 癌症标志物筛选(如血浆外泌体蛋白质组)、阿尔茨海默症相关蛋白通路分析
药物开发 药物靶点验证、ADC药物作用机制研究
农业科学 作物抗逆性相关蛋白鉴定(如干旱胁迫响应蛋白)
微生物学 病原体-宿主相互作用蛋白挖掘(如细菌毒力因子)
 

五、服务选择关键指标

  1. 技术能力
    • 是否具备高精度质谱平台(如Orbitrap Exploris 480)。
    • 能否覆盖修饰蛋白质组、单细胞蛋白质组等前沿需求。
  2. 数据分析深度
    • 是否提供定制化分析(如机器学习预测、多组学整合)。
  3. 样本要求
    • 最低样本量(如单细胞蛋白质组需≥10个细胞)。
    • 特殊样本处理经验(如FFPE组织、低丰度蛋白富集)。

六、挑战与解决方案

  • 低丰度蛋白检测:采用预分级(SDS-PAGE/液相分级)或抗体富集。
  • 数据复杂性:结合AI算法(如AlphaFold预测结构辅助注释)。
  • 跨物种分析:定制化数据库构建(适用于非模式生物)。

七、未来方向

  • 空间蛋白质组学:结合MALDI成像质谱定位组织内蛋白分布。
  • 单细胞蛋白质组:微流控技术与超高灵敏度质谱联用。

备注:实际服务需根据研究目标(定性/定量/修饰分析)设计个性化方案。建议提供样本类型、物种信息及预期产出(如差异蛋白数量、验证方法等),以便服务商优化实验流程。

如需具体技术细节或案例报告,可进一步沟通!