Top-Down蛋白質組學適合哪些研究場景？一文了解！檢測技術服務詳情介紹

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，隨著質譜技術和數據分析能力的飛速進步，dànbáizhì組學正在從傳統的 Bottom-Up 策略逐步拓展至 Top-Down 方向。與經典方法不同，Top-Down dànbáizhì組學可直接分析完整蛋白，保留其天然修飾和異構體信息，為高分辨率結構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譜技術（如 FT-ICR MS 或 Orbitrap）進行鑒定與定量。其與 Bottom-Up 方法的根本區別在于：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的質量和結構信息

（2）關鍵技術：

① 電噴霧電離（ESI）：適用于大分子帶電

② 高分辨率質譜儀：

● 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、數據分析（Data Analysis）

（1）目標：從質譜數據中鑒定dànbáizhì、其修飾和變體

（2）關鍵內容：

① 譜圖匹配（與數據庫比對）

② 軟件：ProSight PTM, TopPIC, pTop, MSPathFinder

③ dànbáizhì異構體識別（Proteoforms）

④ 單個基因來源的不同修飾、剪切或突變產物

⑤ 定量分析：使用峰面積、峰強度等

5、結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）整合轉錄組/基因組數據

二、Top-Downdànbáizhì組學的核心優勢

1、保留完整翻譯后修飾信息TDP 可全面保留磷酸化、乙?；?、泛素化等 PTMs，尤其適合研究修飾相關的信號通路與疾病機制。

2、jīngzhǔn解析蛋白異構體多個dànbáizhì異構體（proteoforms）可能僅因少數修飾差異而功能wánquán不同，Top-Down 方法能夠一一分辨，解決 Bottom-Up 無法解析的異構體混淆問題。

3、適用于低豐度關鍵蛋白分析得益于高靈敏度和特異性的質譜平臺，TDP 特別適合識別低豐度調控蛋白、轉錄因子等生命過程中關鍵分子。

三、Top-Downdànbáizhì組學的典型應用場景

1、表觀遺傳與轉錄調控研究組蛋白修飾與表觀遺傳調控密切相關，而組蛋白通常包含多種共存的修飾形式。Top-Down 可直接區分和定量不同修飾組合，為染色質動態調控提供jīngquè視角。

2、神經系統疾病機制解析阿爾茨海默病、帕金森等神經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變化，有助于發現潛在生物標志物。

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構，指導生物制藥開發。

4、dànbáizhì藥物質量控制在生物制藥領域，蛋白藥物的結構完整性和修飾一致性至關重要。Top-Down 分析為質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 技術門檻較高，面臨蛋白分離難度大、數據處理復雜等挑戰，但隨著樣品制備、質譜靈敏度與算法發展的持續優化，其應用門檻正逐步降低在百泰派克生物科技，我們結合前沿的質譜平臺與豐富的蛋白組學項目經驗，已建立一整套高通量 Top-Down 質譜分析流程，支持客戶進行蛋白修飾、蛋白異構體以及復雜蛋白藥物的結構研究。若您正在探索dànbáizhì修飾、異構體或復雜蛋白結構研究，歡迎聯系我們的專家團隊，了解 百泰派克生物科技 提供的 Top-Down 質譜服務方案！

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質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質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。

※服務優勢：

1.采用目前世界上優良的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現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質譜平臺結合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、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，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譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術優良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統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目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結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將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術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、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現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譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，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構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

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，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質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等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/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服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的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的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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