Top-Down蛋白質(zhì)組學適合哪些研究場景？一文了解！檢測技術(shù)服務詳情介紹

Top-Downdànbáizhì組學（Top-Down Proteomics, TDP）是一種直接分析完整dànbáizhì（intact proteins）的方法，與之相對的是Bottom-Up dànbáizhì組學，它通過dànbáizhì的酶解產(chǎn)物（通常是肽段）來進行鑒定和定量。Top-Down 方法可以在保持dànbáizhì原始狀態(tài)的同時，更全面地揭示其翻譯后修飾（PTMs）、亞型（proteoforms）等信息。近年來，隨著質(zhì)譜技術(shù)和數(shù)據(jù)分析能力的飛速進步，dànbáizhì組學正在從傳統(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組學簡介Top-Down

dànbáizhì組學（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）進行鑒定與定量。其與 Bottom-Up 方法的根本區(qū)別在于：前者無需酶切步驟，從而避免了蛋白在消化過程中可能丟失的翻譯后修飾（PTMs）或dànbáizhì異構(gòu)體信息。

二、Top-Downdànbáizhì組學流程全解析

1、樣本制備（Sample Preparation）

（1）目標：盡可能提取和保留完整dànbáizhì，避免降解。

（2）步驟：

① 細胞/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：減少復雜性，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：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：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)庫比對）

② 軟件：ProSight PTM, TopPIC, pTop, MSPathFinder

③ dànbáizhì異構(gòu)體識別（Proteoforms）

④ 單個基因來源的不同修飾、剪切或突變產(chǎn)物

⑤ 定量分析：使用峰面積、峰強度等

5、結(jié)果解釋與生物信息學分析

（1）dànbáizhì的修飾、剪接、突變位點定位

（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組學的核心優(yōu)勢

1、保留完整翻譯后修飾信息TDP 可全面保留磷酸化、乙?；⒎核鼗?PTMs，尤其適合研究修飾相關(guān)的信號通路與疾病機制。

2、jīngzhǔn解析蛋白異構(gòu)體多個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 無法解析的異構(gòu)體混淆問題。

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，TDP 特別適合識別低豐度調(diào)控蛋白、轉(zhuǎn)錄因子等生命過程中關(guān)鍵分子。

三、Top-Downdànbáizhì組學的典型應用場景

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)動態(tài)調(diào)控提供jīngquè視角。

2、神經(jīng)系統(tǒng)疾病機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 能檢測特定蛋白的修飾狀態(tài)變化，有助于發(fā)現(xiàn)潛在生物標志物。

3、免疫應答與抗體分析抗體作為復雜異構(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)，指導生物制藥開發(fā)。

4、dànbáizhì藥物質(zhì)量控制在生物制藥領域，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估提供了強有力工具。

Top-Downdànbáizhì組學并非替代，而是對 Bottom-Up 方法的強有力補充，特別適合對蛋白功能精度要求高的研究場景。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)譜平臺與豐富的蛋白組學項目經(jīng)驗，已建立一整套高通量 Top-Down 質(zhì)譜分析流程，支持客戶進行蛋白修飾、蛋白異構(gòu)體以及復雜蛋白藥物的結(jié)構(gòu)研究。若您正在探索dànbáizhì修飾、異構(gòu)體或復雜蛋白結(jié)構(gòu)研究，歡迎聯(lián)系我們的專家團隊，了解 百泰派克生物科技 提供的 Top-Down 質(zhì)譜服務方案！

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(shù)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(shù)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(shù)先進，*技術(shù)空白

采用金屬標記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？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(shù)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(shù)與其他技術(shù)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(shù)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(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(shù)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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