Edman降解的历史、现状与未来发展趋势

蛋白质的功能由其结构决定，而结构的基础是一级序列。早在20世纪中叶，当人类尚未掌握测序DNA的能力时，蛋白测序已经开启生命结构的探索旅程。而这一切的开端，离不开一个关键发明：Edman降解法。七十余年来，Edman降解见证了从人工手动操作到自动化分析的演进，也在质谱席卷蛋白组学时代后找到新的定位。本文将带你回顾其技术演变，洞察它在当代研究中的角色，并探讨其与未来蛋白结构研究的融合之路。

 

一、历史溯源：从手工测序到自动化的技术飞跃

1、1950年：Pehr Edman 提出化学降解测序法

瑞典科学家Pehr Edman在1950年首次描述了一种从N端逐步释放并识别氨基酸残基的方法，开创了蛋白测序的先河。其核心在于苯异硫氰酸（PITC）与N端氨基酸反应，形成可分离识别的PTH-AA衍生物。

 

2、1960-70年代：逐步实现自动化测序仪（Sequenator）

通过与高效液相色谱（HPLC）联用，Edman降解实现了循环自动化测序，可测定多达30个氨基酸的序列，精度和重现性大幅提升。

 

3、1990年代起：质谱兴起，Edman降解退居“验证工具”

随着ESI与MALDI等软电离质谱技术的普及，质谱测序（尤其是de novo分析）在效率、通量、修饰识别能力上全面超越Edman法。后者逐渐转向小规模验证用途，尤其擅长识别N端序列、蛋白标签、信号肽等精细结构。

 

二、从主角转向“精准补刀”的结构验证工具

1、Edman降解仍被广泛应用于以下场景：

（1）蛋白N端验证与起始位点确认

→ 检测表达蛋白是否包含预期标签、信号肽是否被剪切

（2）抗体或融合蛋白构建验证

→ 检测Fab、Fc区域是否拼接正确

（3）翻译后修饰屏蔽的序列解析

→ 在某些N端修饰较轻或易逆反应样品中，仍可获得准确结果

（4）支持质谱测序结果验证

→ 在新序列/无参考数据库情境中，提供辅助验证维度

 

2、仍需注意的技术限制：

 



 

在百泰派克生物科技，我们将Edman测序与高分辨率质谱整合，打造适合药物研发需求的“蛋白结构确证+标签验证”一体化解决方案。

 

三、未来趋势：Edman降解的智能化、整合化发展路径

1、与质谱联用，实现双平台互补

现代蛋白测序趋势是：精准+高通量+多修饰识别并重。Edman降解无法单独满足这些要求，但可作为：

• De novo测序结果的N端验证工具

• 质谱识别结果中的翻译起始位点补强手段

• 高通量筛查后的关键序列确认技术

 

2、仪器自动化与微量测序的结合

新一代自动Edman降解仪搭载微流控芯片技术，使得样品用量从微克级降至纳克级，大幅扩展其适用范围。未来或可拓展至：

• 单细胞表达产物验证

• 高通量表达克隆库筛选

 

3、AI辅助序列解析与整合分析平台构建

AI算法正在参与蛋白质结构预测与数据整合。若将Edman测序数据、质谱碎片谱图与AlphaFold预测序列协同分析，将为复杂蛋白变异解析带来更高精度的辅助工具。

 

尽管Edman降解不再是主流蛋白测序技术，但其在精准、低背景、高特异性识别N端序列方面仍具有不可替代的地位。在抗体药、疫苗、生物类似药等新一代药物研发中，Edman降解作为质谱的有力补充，正焕发新的技术生命力。凭借专业的技术团队和7大质量控制检测平台，百泰派克生物科技为从事蛋白质组学研究的科研人员提供高质量Edman降解分析服务，获得广泛认可。

 

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相关服务：

基于Edman降解的蛋白N端序列分析