De Novo蛋白质测序:如何解析未知蛋白?

    在蛋白质组学、临床样本分析、非模式生物研究等领域,科研人员越来越常遇到一种情况:从质谱数据中检测到的蛋白质肽段,在任何数据库中都找不到匹配。这些被称为“未知蛋白”或“orphan peptides”的分子,可能是:

    • 来自未注释的新蛋白

    • 新发现的剪切变体

    • 病原体、肿瘤细胞或外源表达产物

    • 翻译后修饰或突变造成的偏离序列

    而传统的数据库比对方法(如Mascot、MaxQuant)依赖于FASTA参考库,对这些蛋白几乎无能为力。此时,De Novo蛋白质测序成为唯一解法。

     

    一、什么是De Novo蛋白质测序?与数据库比对有何不同?

    De Novo测序(From Scratch Sequencing)是一种不依赖任何已知数据库,完全通过质谱采集的MS/MS碎片数据直接推断蛋白质氨基酸序列的方法。它和数据库检索最大的不同在于:

     

    de-novo-sequencing-zh8-1

     

    二、哪些研究需要使用De Novo测序来解析未知蛋白?

    1、非模式生物研究

    研究小鼠、人类这些“模式生物”时,数据库十分完备。而在鱼类、植物、微生物等非模式物种中,基因组信息不全或注释不准确,数据库检索命中率很低,必须通过De Novo来获取蛋白序列。

     

    2、肿瘤新抗原(Neoantigen)筛选

    突变蛋白或融合蛋白常因单个氨基酸变化无法被数据库识别。De Novo技术能直接在质谱层面捕捉这些突变位点,是癌症免疫治疗中的关键工具之一。

     

    3、外源表达或未知来源蛋白表征

    如中药复方、天然提取物、重组表达产物等,其具体蛋白组成不明,也无基因背景,De Novo测序是唯一的结构解析路径。

     

    4、翻译后修饰蛋白鉴定

    传统数据库检索无法有效识别发生修饰的未知肽段,而De Novo配合修饰识别算法能同时获得序列和修饰位点。

     

    三、解析未知蛋白的关键技术挑战有哪些?

    挑战1:氨基酸碎片峰复杂,算法判断难度大

    质谱碎片存在中性丢失、异构氨基酸(如I/L)共峰、修饰峰重叠等问题,常使算法无法准确拼接。

     

    百泰派克解决方案:

    • 多酶消化(Trypsin + Chymotrypsin 等)获得重叠片段

    • 高分辨率MS/MS数据采集(Orbitrap Fusion Lumos)

    • 使用人工审核 +结构建模辅助矫正拼接偏差

     

    挑战2:序列太短无法全长还原

    某些未知蛋白可能表达量低,酶解效率低,导致序列覆盖度不够。

     

    百泰派克解决方案:

    • 多轮酶解 + 富集策略(如高pH反向色谱预分离)

    • 融合组学策略,如转录组联合验证

    • 采用 推断式拼接算法 与序列相似性评分模型提升整合度

     

    挑战3:缺乏功能注释,难以确认蛋白身份

    即使还原了序列,如何确认该蛋白功能?

     

    百泰派克解决方案:

    • 与同源已知蛋白比对(BLAST)预测结构与功能

    • 建模预测二级/三级结构,判断是否为酶、信号蛋白、抗原等

    • 提供表达验证+功能实验(如活性检测、ELISA等)

     

    四、百泰派克生物科技如何助力未知蛋白的结构解析?

    我们提供从样本准备到功能验证的一站式De Novo蛋白测序解决方案,涵盖:

    1、技术平台支持

    • Orbitrap Fusion Lumos / timsTOF Pro高分辨率质谱

    • 多酶消化+分级富集流程

    • PEAKS、pNovo、Novor等主流算法并行分析

     

    2、专业算法与人工经验

    • 自主开发拼接优化与修饰整合模块

    • 针对未知蛋白的同源预测+功能评分系统

    • 每个项目均由博士团队人工审阅MS/MS结果

     

    3、可交付内容

    • 完整的De Novo蛋白质序列

    • 肽段覆盖图 + 修饰注释

    • BLAST比对报告 + 功能预测注释

    • 可选的表达验证与活性检测服务

     

    在越来越多复杂样本、非模式生物、突变蛋白成为研究重点的今天,De Novo蛋白质测序不再是“高端选项”,而是通向生命科学未知领域的必要手段。百泰派克生物科技以成熟的质谱平台和丰富的未知蛋白解析经验,为您的科研提供坚实支撑,帮助您从数据中解码未知、从结构中发现新功能。如您正在解析不明蛋白,或希望回溯未知蛋白药物的结构,欢迎联系百泰派克技术团队,获取样本评估与个性化测序方案!

     

    百泰派克生物科技——生物制品表征,多组学生物质谱检测优质服务商

     

    相关服务:

提交需求
姓名 *
联系类型 *
联系方式 *
项目描述
咨询项目 *

 

How to order?


/assets/images/icon/icon-rc2.png

客服咨询

/assets/images/icon/icon-message.png

提交需求

https://file.biotech-pack.com/static/btpk/assets/images/icon/icon-wx-2.png

https://file.biotech-pack.com/pro//bt-btpk/20241231/config/1874015350579343360-WX-20241231.jpg

联系销售人员

/assets/images/icon/icon-tag-sale.png

促销活动

/assets/images/icon/icon-return.png