Top-Down與 Bottom-Up蛋白質(zhì)組學(xué)的比較檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

Top-Down與 Bottom-Updànbáizhì組學(xué)是兩種主流但本質(zhì)不同的質(zhì)譜分析策略。然而，Top-Down 與 Bottom-Up 并非對(duì)立關(guān)系，而是dànbáizhì組學(xué)中的互補(bǔ)工具。理解它們的技術(shù)原理與適用場(chǎng)景，能幫助研究者zuì大限度挖掘dànbáizhì信息，提升研究發(fā)現(xiàn)的深度與廣度。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們不再僅僅滿足于大規(guī)模dànbáizhì鑒定，更關(guān)注dànbáizhì的修飾、異構(gòu)體和完整結(jié)構(gòu)信息。理解這兩種策略的優(yōu)劣與適用場(chǎng)景，有助于研究者制定更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，也對(duì)數(shù)據(jù)解釋和生物學(xué)結(jié)論產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

一、基本原理

1、Top-Downdànbáizhì組學(xué)

Top-Down dànbáizhì組學(xué)是一種直接對(duì)完整dànbáizhì進(jìn)行分析的方法。它不需要先將dànbáizhì酶解為肽段，而是保留dànbáizhì的原始狀態(tài)，通過高分辨質(zhì)譜來分析其質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和修飾信息。這種方法能夠直接觀測(cè)dànbáizhì的各種翻譯后修飾（PTMs）、序列變異以及剪接變體，并且可以jīngquè識(shí)別不同的dànbáizhì亞型（也稱為 proteoforms）。

2、Bottom-Updànbáizhì組學(xué)

Bottom-Up dànbáizhì組學(xué)則是先將樣品中的dànbáizhì使用特定的蛋白酶（如yídànbáiméi）酶解成較短的肽段，然后使用質(zhì)譜分析這些肽段。通過識(shí)別這些肽段并比對(duì)dànbáizhì數(shù)據(jù)庫(kù)，可以間接推斷原始dànbáizhì的組成。這種方法分析的是“碎片”，并非完整dànbáizhì，因此其對(duì)dànbáizhì異構(gòu)體和全局結(jié)構(gòu)信息的保留較差。

二、實(shí)驗(yàn)流程

1、Top-Downdànbáizhì組學(xué)的流程包括：

（1）提取目標(biāo)dànbáizhì（可為單一蛋白，也可為混合dànbáizhì樣品）；

（2）可選的分離步驟（如電泳或液相色譜）；

（3）直接將完整dànbáizhì引入高分辨率質(zhì)譜進(jìn)行電噴霧電離（ESI）；

（4）在質(zhì)譜中進(jìn)行一級(jí)（MS1）和多級(jí)（MSn）碎裂分析；

（5）通過分析離子碎片數(shù)據(jù)，解析dànbáizhì序列、修飾和變體。

2、Bottom-Updànbáizhì組學(xué)的流程包括：

（1）提取復(fù)雜的dànbáizhì樣品（如細(xì)胞裂解液）；

（2）用yídànbáiméi等蛋白酶將dànbáizhì切割成多肽；

（3）通過液相色譜（LC）對(duì)肽段進(jìn)行分離；

（4）利用質(zhì)譜（MS/MS）對(duì)肽段進(jìn)行碎裂和測(cè)序；

（5）通過數(shù)據(jù)庫(kù)搜索將肽段映射回原始dànbáizhì序列。

三、技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

1、Top-Downdànbáizhì組學(xué)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）能完整保留和表征dànbáizhì的所有修飾信息；

（2）能夠區(qū)分dànbáizhì的不同變體，包括剪接形式、突變和修飾組合；

（3）更適合研究結(jié)構(gòu)功能關(guān)系、翻譯后修飾調(diào)控、dànbáizhì復(fù)合體組成等精細(xì)問題。

缺點(diǎn)：

（1）對(duì)儀器要求非常高（需要jígāo分辨率和靈敏度）；

（2）樣品復(fù)雜度受限，不適合高通量處理；

（3）dànbáizhì體積越大，分析越困難，一般更適用于中小分子量蛋白。

2、Bottom-Updànbáizhì組學(xué)

優(yōu)點(diǎn)：

（1）方法成熟，已有廣泛的標(biāo)準(zhǔn)流程和分析工具；

（2）靈敏度高，可處理低豐度和復(fù)雜背景樣本；

（3）可進(jìn)行大規(guī)模、高通量dànbáizhì鑒定和定量（包括標(biāo)記或無標(biāo)記的定量技術(shù)）。

缺點(diǎn)：

（1）酶解步驟可能導(dǎo)致信息丟失，特別是PTMs的位點(diǎn)和全貌；

（2）對(duì)于高同源蛋白或dànbáizhì亞型難以區(qū)分；

（3）不能保證每個(gè)蛋白都被全面覆蓋（肽段偏向問題、酶切效率影響）。

四、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果解讀

Top-Down的數(shù)據(jù)分析依賴于高分辨碎片譜，分析的是完整蛋白的多級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)。它需要jīngquè的碎片匹配算法和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，可使用的工具包括 ProSight、TopPIC 等。因?yàn)榭梢宰R(shí)別dànbáizhì異構(gòu)體，它更適合構(gòu)建jīngquè的dànbáizhì譜圖譜。

Bottom-Up的數(shù)據(jù)分析通常采用搜索引擎（如 Mascot、MaxQuant、Sequest）對(duì)肽段數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并通過整合肽段信息推斷dànbáizhì身份。數(shù)據(jù)量大、計(jì)算資源消耗大，但分析流程標(biāo)準(zhǔn)化程度高，廣泛適用于定量分析、差異表達(dá)分析等。

五、適用場(chǎng)景

1、Top-Downdànbáizhì組學(xué)適合以下情況：

（1）需要jīngquè解析dànbáizhì結(jié)構(gòu)、翻譯后修飾或突變；

（2）研究特定dànbáizhì的功能狀態(tài)變化；

（3）表征dànbáizhì復(fù)合物的構(gòu)成和交互形式；

（4）蛋白藥物質(zhì)量控制、變體鑒定。

2、Bottom-Updànbáizhì組學(xué)更適合以下場(chǎng)景：

（1）需要在大規(guī)模樣本中進(jìn)行dànbáizhì定量和比較（如腫瘤 vs 正常組織）；

（2）臨床標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)；

（3）組織或細(xì)胞水平的dànbáizhì譜分析；

（4）多條件實(shí)驗(yàn)中的差異蛋白篩選。

在百泰派克生物科技，我們致力于為不同研究目標(biāo)提供zuì適配的Top-Down與 Bottom-Updànbáizhì組學(xué)解決方案：Bottom-Up 方案：基于 Orbitrap Exploris 240 高分辨平臺(tái)，搭配 DIA/TMT 等定量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高深度、高重復(fù)性的dànbáizhì組定量；PTM 分析能力：結(jié)合多維富集技術(shù)（如磷酸化、泛素化、乙酰化富集）與高分辨質(zhì)譜，實(shí)現(xiàn)修飾蛋白組的系統(tǒng)解析。Top-Down 探索服務(wù)：為特定蛋白驗(yàn)證、生物標(biāo)志物開發(fā)等提供小規(guī)模定制化 Top-Down 分析，保留原始結(jié)構(gòu)信息，支持功能機(jī)制研究。百泰派克生物科技將持續(xù)整合前沿質(zhì)譜技術(shù)，為生命科學(xué)研究提供更加jīngquè、系統(tǒng)的解決方案。

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)，填補(bǔ)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)!

Top-Down與 Bottom-Up蛋白質(zhì)組學(xué)的比較檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹