在精准医学、生物制药、基础研究不断深化的当下，获取高质量的蛋白质序列信息已成为生命科学研究不可或缺的一环。蛋白质作为生物体功能执行的直接承担者，其一级结构（氨基酸序列）是理解蛋白功能、研究疾病机制、开发靶向药物的基础。随着质谱技术的飞跃式发展，基于质谱的蛋白质测序（Mass Spectrometry-based Protein Sequencing）已逐步成为研究人员解析蛋白序列的核心工具。

一、蛋白质测序的演进与挑战

早期的蛋白质测序主要依赖Edman降解法，该方法通过顺序地切除N端氨基酸并加以识别来确定蛋白序列，虽然准确性高，但适用于较短、多肽纯度高的样本，不适合高通量分析。随着组学时代的到来，蛋白质样本复杂性迅速提升，需要更高效、自动化的技术平台加以应对。质谱技术的兴起改变了蛋白质测序的格局。通过将蛋白样品转化为带电离子的方式，质谱能够提供肽段或蛋白的分子质量（mass）和结构信息（fragmentation pattern），配合高精度的数据分析算法，可以重构蛋白的氨基酸序列，并识别翻译后修饰、序列变异等关键信息。

二、基于质谱的蛋白质测序原理

质谱蛋白质测序过程通常包括以下关键步骤：

1、蛋白样品预处理与酶切

蛋白质样品首先需要经历标准化的预处理流程，包括变性（打破空间结构）、还原（切断二硫键）、烷基化（防止重组）、以及酶切。最常使用的酶为胰蛋白酶（Trypsin），其可在赖氨酸（K）或精氨酸（R）残基后切割蛋白，得到一系列适宜质谱分析的肽段。

2、液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）分析

经过酶解的肽段通过高效液相色谱（HPLC）分离后，依次进入质谱仪进行检测。电喷雾电离（ESI）将液相中的肽段转化为带电离子，这些离子随后被导入质谱仪的质量分析器中检测其质量-电荷比（m/z）。在串联质谱（MS/MS）模式下，一级质谱（MS1）用于检测所有肽段的精确质量信息，随后选择特定离子进行碎裂（通常通过碰撞诱导解离CID或高能碰撞HCD），形成一组具有代表性的二级碎片离子（b离子与y离子系列），用于重建肽段的氨基酸序列。

3、数据解析与序列识别

获取的MS/MS谱图可通过两种主要策略解析：

• 数据库匹配（Database Search）：通过比对质谱数据与已知蛋白数据库（如UniProt、Swiss-Prot），确定匹配的蛋白质与肽段。
• de novo测序：对于未知蛋白或数据库缺失的样本，通过算法直接从MS/MS谱图中推导出肽段序列，无需依赖已有数据库，特别适用于抗体测序、新物种研究或突变蛋白识别。

三、基于质谱的蛋白质测序的核心优势

1、高通量、快速、自动化

质谱平台可在单次实验中分析上千种肽段，实现大规模蛋白质序列的快速获取，适用于大规模项目如蛋白质组定性、抗体谱分析、功能蛋白筛选等。质谱无需逐位识别，极大缩短实验周期。

2、高灵敏度，支持低丰度蛋白检测

现代高分辨率质谱仪（如Orbitrap、Q-TOF）具备极高的灵敏度和动态范围，可识别生物样本中低丰度、微量蛋白，尤其在信号通路研究、疾病标志物发现等领域具有明显优势。

3、能解析翻译后修饰（PTMs）

质谱不仅能提供蛋白质的氨基酸序列，还可识别并定位多种翻译后修饰，如磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基化等。这些修饰在调控蛋白功能、细胞信号转导、表观遗传调控等方面具有重要生物学意义。

4、应对复杂样本的能力强

质谱可处理各类复杂生物样本，如全细胞裂解物、组织匀浆、血浆等，结合前端富集、分离策略（如强阳离子交换、离子迁移谱IMS、纳升液相色谱等）可极大提升信噪比和检测通量，适用于复杂背景下的高质量蛋白序列获取。

四、技术发展趋势与未来方向

当前，质谱蛋白质测序的研究焦点正从单纯的序列解析向更高覆盖率、更深度修饰识别、更高自动化水平转变。包括以下几个方向：

• 单细胞蛋白质测序：结合微流控和超灵敏MS平台，正在突破分析灵敏度瓶颈；
• AI辅助谱图解析：新一代算法（如AlphaPept、Prosit）正推动谱图自动解读向更高准确率发展；
• 原位测序与空间蛋白组学：结合成像质谱，实现蛋白序列与空间信息的协同获取；
• 跨平台多组学融合：将质谱蛋白质测序与转录组、代谢组等整合，构建更全面的生命过程图谱。

基于质谱的蛋白质测序以其高通量、精准度高、可识别修饰等显著优势广泛应用于基础研究、疾病机制解析、生物药开发、抗体工程、功能蛋白筛选等多个领域。随着仪器硬件与算法软件的不断升级，质谱测序的边界还在不断被拓展。百泰派克生物科技将持续关注并推动蛋白测序技术的创新与转化，助力科研人员更高效、更深入地探索蛋白世界的奥秘。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

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