蛋白质磷酸化是一种关键的翻译后修饰（PTM），广泛参与细胞信号转导、周期调控、代谢平衡等多种生命过程。在疾病状态下，磷酸化位点的变化往往先于蛋白表达水平的变化，成为解析疾病机制、筛选药物靶点的重要线索。然而，磷酸化修饰具有动态性强、丰度低、易受干扰等特点，给组学层面的定量分析带来了巨大挑战。为了实现对磷酸化蛋白组的高灵敏、高通量、可重复的定量研究，基于标记的定量技术（Label-based quantification）成为近年来科研界的优选方案。

一、什么是基于标记的磷酸化蛋白定量技术？

基于标记的定量方法指在样本前处理阶段引入稳定同位素或化学标签，使不同条件下的样本能够在一次质谱分析中共同检测，从而实现相对定量。常用于磷酸化蛋白研究的标记策略主要包括：

• TMT（Tandem Mass Tag）
• iTRAQ（Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation）
• SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino Acids in Cell Culture）

二、主流标记技术解析及其在磷酸化组学中的应用

1、TMT标记：高通量、多重化的主流选择

（1）技术原理

TMT是一种异位素等重标签技术，可对多达 18个样本 进行多重标记（TMTpro 18plex），通过MS/MS阶段释放出特征性Reporter Ion，实现相对定量。

（2）优势

• 可同时处理多个样本，提升实验效率
• 与TiO₂、IMAC等富集技术兼容，适用于低丰度磷酸肽的检测
• 适合大规模信号通路研究及时间序列样本分析

（3）挑战

• 存在“Ratio Compression”现象（比值压缩），需通过MS³优化
• 成本较高，对平台设备依赖大

2、iTRAQ标记：经典可靠的定量手段

（1）技术原理

iTRAQ与TMT类似，采用异位素标签标记肽段N端，实现最多8重样本的定量分析。

（2）优势

• 重复性高，适合对照组明确的实验设计
• 富集后分析效果稳定，适合大样本量研究

（3）挑战

• 相较TMT灵敏度略低
• 标签之间存在轻微干扰，需优化质谱参数

（4）适用场景

在临床样本或模型动物研究中，iTRAQ常用于不同处理组间磷酸化水平的比对。

3、SILAC标记：细胞水平的精确定量

（1）技术原理

SILAC通过在细胞培养基中引入“轻/重”同位素标记氨基酸，使细胞内蛋白自然掺入标记，实现生物内源性定量。

（2）优势

• 不引入化学修饰，定量精度高
• 无需标签清除步骤，样本处理流程简洁
• 适合动态磷酸化事件监测

（3）局限性

• 仅限于可培养细胞系统，难以应用于组织或临床样本
• 标记周期长，对细胞状态要求高

（4）前沿应用

SILAC常被用于研究信号分子激活或药物刺激后的快速磷酸化反应。

三、富集策略在磷酸化定量中的重要性

磷酸肽在整体肽段中比例极低（通常 <1%），必须通过有效的富集手段提高检测灵敏度。常见的富集方法包括：

• TiO₂富集：适用于酸性条件，选择性高，操作简便
• IMAC富集：利用金属离子（如Fe³⁺）吸附磷酸基团，富集效果好
• MOAC（金属氧化物亲和层析）：适合中性或碱性肽段的磷酸化修饰识别

百泰派克生物科技在磷酸肽富集流程中结合双轮富集策略（IMAC + TiO₂串联），显著提升低丰度磷酸化位点的检测覆盖率，深度挖掘信号通路中的微小动态变化。

四、基于标记的磷酸化蛋白定量的应用场景

五、百泰派克生物科技的磷酸化蛋白组学解决方案

在磷酸化蛋白组学研究中，平台稳定性、数据深度、定量精度是评估服务质量的关键标准。

百泰派克生物科技拥有：

• 高端质谱平台（Orbitrap Eclipse、Exploris 480等）
• 丰富的TMT/iTRAQ/SILAC实验经验
• 优化的磷酸肽富集及MS³增强定量流程
• 标准化数据分析流程，支持生物信息学深入挖掘

基于标记的磷酸化蛋白定量技术，为我们揭示复杂信号网络和细胞调控机制提供了强有力的工具。在设计研究方案时，应根据实验系统、样本类型及预算等因素选择最合适的标记策略与富集方法。作为深耕蛋白质组学的科研服务平台，百泰派克生物科技致力于为科研人员提供高质量、可重复、可发表的磷酸化蛋白组学数据，助力生命科学领域持续创新。

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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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