圆二色性（Circular Dichroism, CD）是一种基于手性分子对圆偏振光吸收差异的光谱学技术，广泛用于研究蛋白质的二级结构、构象变化、热稳定性和蛋白质折叠过程。CD分析以其非破坏性、高灵敏度和操作便捷等优势，成为蛋白质结构表征的重要工具之一。在生命科学和生物技术领域，CD光谱不仅是基础研究的重要手段，也逐渐成为生物药物开发和质量控制环节的关键技术。本文将系统介绍蛋白质圆二色性（CD）分析的原理、方法优势及其典型应用场景。

一、蛋白质圆二色性（CD）分析的原理：手性结构与圆偏振光的相互作用

CD光谱的核心在于手性分子对左旋与右旋圆偏振光的选择性吸收。天然蛋白质主要由L-型氨基酸构成，呈现出手性结构，因此能与圆偏振光发生特异性相互作用。

在190–250 nm 紫外区，CD光谱反映的是肽键对紫外光的响应，不同的二级结构单元具有特征性的CD吸收峰：

• α-螺旋：双负峰（208 nm 和 222 nm）+ 一个正峰（约190 nm）
• β-折叠：负峰（约218 nm）+ 正峰（约195 nm）
• 无规卷曲：负峰（约195 nm）

通过拟合实验数据与标准光谱，可以定量估算蛋白质的二级结构组成。

二、蛋白质圆二色性（CD）分析的优势：灵敏、高效、适应性强

CD技术相比其他结构分析方法（如X射线晶体学、冷冻电镜）具有以下突出优势：

✅ 非破坏性检测

CD测量无需对蛋白质进行标记或修饰，样品可用于后续实验。

✅ 实时监测能力

能实时追踪蛋白质的构象变化和折叠动力学，适用于时间尺度从毫秒到小时的过程分析。

✅ 样本需求低

CD分析对样品浓度和体积要求较低，适用于高价值、难表达蛋白。

✅ 宽广的适用范围

从天然蛋白到多肽，从可溶蛋白到部分膜蛋白，CD均能提供结构信息。

三、蛋白质圆二色性（CD）分析的典型应用场景

CD技术在科研和产业界的应用不断拓展，已成为多领域结构生物学的重要补充手段。

1、蛋白质二级结构分析

CD是评估蛋白质结构构成的快速筛选工具，特别适用于重组蛋白表达后结构验证，或结构突变体的结构改变评估。

2、蛋白质折叠与变性研究

通过温度梯度或化学变性实验结合CD测量，可以获取蛋白质折叠的热稳定性（Tm 值）及折叠/解折叠过程的动力学信息。

3、药物与蛋白质的相互作用分析

小分子或配体结合可能诱导蛋白质构象变化，CD光谱可用于监测这一变化，为药物筛选和作用机制研究提供依据。

4、生物制剂的质量控制

CD被广泛应用于生物药物（如单抗、融合蛋白）开发过程中的结构一致性评价，以确保产品结构的批间稳定性。

5、多肽结构特性研究

对于人工设计的功能性多肽（如细胞穿透肽、抗菌肽等），CD可迅速评估其是否形成特定的二级结构，如 α-螺旋或 β-折叠。

四、实验考虑因素与数据解析建议

为了获得可靠的CD光谱数据，需注意以下几点：

• 缓冲体系：避免使用强吸收紫外光的缓冲盐（如Tris、DTT），推荐使用低吸收背景的PBS或NaF。
• 样品浓度与路径长度匹配：优化浓度与比色皿厚度，以避免吸收过强或信号过弱。
• 温度控制：配备温控装置可提升热稳定性实验的准确性。
• 数据解析：推荐结合多种算法（如CONTIN、CDSSTR）拟合二级结构比例，提升结构预测的准确性。

蛋白质的结构信息是理解其功能的基础，而CD分析作为快速、灵敏的结构检测技术，正越来越多地被应用于科研与产业场景。随着对蛋白质构象复杂性的认知不断加深，CD将继续在蛋白质研究、药物开发和生物工艺中发挥重要作用。百泰派克生物科技在结构生物学分析平台中，整合了包括CD、质谱等多维度表征手段，支持从蛋白表达、结构鉴定到功能验证的一站式服务。如需进一步定制蛋白质圆二色谱分析服务方案，或获取实验建议，欢迎联系我们。

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；

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