如何利用LC-MS/MS进行高通量肽组学分析?

    肽组学(Peptidomics)是研究生物样本中天然存在的内源性肽段(通常小于10 kDa)的科学领域。这些肽段广泛参与神经调节、免疫应答、激素信号、代谢控制等生理活动,具有重要的功能性和潜在标志物价值。相比蛋白组学,肽组学更贴近蛋白质实际裂解、加工和翻译后修饰的状态,能敏锐反映生物系统的动态调控。但由于肽段短、丰度低、异构多,研究难度较高。

     

    为克服这些挑战,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)成为高通量肽组学分析中最关键的技术平台。它不仅能精准识别肽段序列,还可实现高通量、广覆盖、多样本并行的表达差异分析。

     

    一、LC-MS/MS在高通量肽组学分析中的角色定位

    1、什么是LC-MS/MS?

    (1)LC(Liquid Chromatography):将复杂肽段混合物分离,按亲水性/疏水性顺序进入质谱,提高识别率

    (2)MS(Mass Spectrometry):测定肽段的质量(m/z),初步判断其分子量

    (3)MS/MS(Tandem MS):将目标肽段碎裂,再次检测其碎片模式,从而推断氨基酸序列

    在肽组学中,LC-MS/MS技术实现了从复杂生物样本中分离、识别、定量内源肽段的全过程。

     

    二、高通量肽组学分析完整流程解析

    1、样本收集与肽段富集

    内源性肽段广泛存在于以下样本中:

    (1)血清 / 血浆

    (2)尿液

    (3)脑脊液

    (4)组织匀浆

    (5)细胞上清或裂解液

     

    富集方法:

     

    peptidomic-analysis-zh8-1

     

    百泰派克采用多策略组合富集方案,提升短肽、多肽修饰种类的捕获效率。

     

     

    2、液相色谱分离(LC)

    内源性肽段种类繁多,保留行为复杂,LC阶段主要任务是在进入质谱前按理化性质将肽段分离,提高鉴定深度。

    (1)使用纳升流量nanoLC系统(如EASY-nLC 1200)提高灵敏度

    (2)常用C18反相色谱柱,缓冲体系为水-乙腈梯度洗脱

    (3)分离时间通常为60–120分钟,以平衡通量与深度

     

    3、串联质谱采集(MS/MS)

    常见质谱采集模式:

     

    peptidomic-analysis-zh8-2

     

    百泰派克支持DDA+DIA联合采集,结合肽组数据库辅助识别,提升肽段解析效率。

     

    4、数据处理与肽段识别

    (1)数据库搜索

    • 使用如 PEAKS、MaxQuant、Spectronaut 等工具进行肽段匹配

    • 可接入UniProt、Swiss-Prot、RefSeq 等数据库

    • 支持定制搜索非典型起始肽、修饰肽、剪接肽段

    (2)定量分析

    • Label-free、iTRAQ、TMT 等定量方式可选择

    • 差异肽段筛选:fold change + P 值 + FDR(假发现率)控制

    (3)功能注释

    • GO富集、KEGG通路映射、蛋白-肽段反向追踪

    • 可构建“肽段-母体蛋白-功能通路”三级网络

     

    三、LC-MS/MS在高通量肽组学分析中的技术优势

     

    peptidomic-analysis-zh8-3

     

    四、LC-MS/MS肽组学的科研应用

    神经科学:分析神经递质肽、记忆调控肽段(如神经肽Y)

    肿瘤研究:识别肿瘤相关裂解肽段、新抗原或微环境信号肽

    免疫学:结合HLA肽组学,解析免疫识别机制

    代谢紊乱:发现内分泌调节肽与代谢通路关联

    药效学研究:监测药物干预前后肽段表达动态变化

     

    五、百泰派克生物科技:高通量肽组学分析全流程服务

    作为国内领先的多组学平台服务商,百泰派克提供从样本到结论的一站式LC-MS/MS肽组学研究服务,包括:

    ✅ 多样本类型处理(组织、液体、细胞等)

    ✅ 富集策略优化与磁珠方案定制

    ✅ 高分辨LC-MS/MS平台(Orbitrap Exploris、Q Exactive等)

    ✅ DDA、DIA、PRM等采集模式任选组合

    ✅ 多维度差异分析 + 通路富集 + 网络构建

    ✅ 支持与蛋白组、代谢组、转录组联合分析

     

    肽组学为理解复杂生物过程提供了更高维的窗口,而LC-MS/MS正是将这些肽段从混沌中分离、识别、定量的“核心武器”。它让我们能够走近真实的蛋白加工过程、功能片段表达谱与病理调控机制。百泰派克生物科技将继续依托先进的质谱平台、经验丰富的生信团队和严谨的服务体系,帮助科研人员最大限度释放高通量肽组学分析的科学价值。

     

    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:

    多肽组学

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