磷酸化蛋白分析在癌症信号通路研究中的应用

癌症的本质是细胞信号通路的“失控”。而在信号转导的千丝万缕中，蛋白质磷酸化（phosphorylation）扮演着至关重要的“开关”角色。通过对磷酸化蛋白进行精准分析，科学家得以深入理解癌细胞如何逃避凋亡、加速增殖、诱导血管生成甚至产生耐药性。这种研究不仅揭示了癌症发生发展的分子机制，也为新型靶向治疗药物的研发提供了理论依据。磷酸化主要通过蛋白激酶（kinase）催化，将磷酸基团添加到丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）或酪氨酸（Tyr）残基上，从而调控蛋白质的活性、稳定性、定位和相互作用。但在癌症中，异常的磷酸化状态广泛存在于诸如：PI3K/AKT/mTOR通路，MAPK/ERK通路等等。这些关键信号路径的激活或抑制，往往由蛋白磷酸化的状态所决定。因此，全面而深入地磷酸化蛋白分析，是理解癌症机制的基础。

 

一、质谱技术推动磷酸化蛋白研究新高度

1、高通量质谱是主力军

磷酸化蛋白组学依赖于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS），结合磷酸化肽段富集策略（如TiO₂、IMAC、MOAC等），可在全蛋白组水平识别并定量成千上万个磷酸化位点。

常用流程包括：

（1）蛋白提取与酶解

（2）磷酸化肽段富集

（3）高分辨率质谱检测（如Orbitrap Exploris 480, timsTOF等）

（4）数据分析与通路富集

通过DIA（数据独立采集）技术，可以提升低丰度磷酸化位点的检测灵敏度，实现更强的数据重复性与覆盖率。

 

2、关键技术挑战与优化

尽管技术先进，磷酸化蛋白分析仍面临挑战：

（1）磷酸化肽丰度低、富集难

（2）多位点磷酸化造成异构体解析困难

（3）生物样本背景复杂，信号干扰大

 

二、生物信息学赋能：从“列表”走向“网络”

磷酸化蛋白组数据通常涉及成千上万个修饰位点，而其生物学意义需借助生物信息学工具深入解析。

常用分析内容包括：

（1）GO/KEGG通路富集分析

（2）磷酸化位点位于结构域的功能注释

（3）激酶-底物预测（如用Kinase-substrate enrichment analysis）

（4）动态磷酸化趋势分析（时间点/药物处理）

 

三、百泰派克生物科技的技术优势

百泰派克生物科技整合了高效磷酸化富集策略 + 高分辨率 Orbitrap 质谱平台 + 深度生物信息学分析，可为科研和药物研发客户提供全流程磷酸化蛋白分析服务，优势包括：

• 超高灵敏度：可检测低丰度信号分子，覆盖>10,000 个磷酸化位点
• 精准定量：支持 TMT、Label-free、DIA 等多种定量模式
• 通路级解析：输出激酶活性评分、信号网络可视化图谱
• 定制化方案：针对耐药机制、靶点筛选、药效评价等提供专项分析

我们的技术平台已广泛应用于肿瘤信号通路研究、抗体药物机理探索及临床转化项目，为合作伙伴加速科研进展、提升成果转化效率。


磷酸化蛋白分析已成为癌症机制研究与药物开发的重要工具。从揭示信号通路动态，到追踪耐药机制，质谱平台正让“黑箱中的信号”变得可见、可测、可干预。在癌症研究不断向纵深推进的今天，选择可靠的技术伙伴至关重要。百泰派克生物科技，愿成为您解析肿瘤信号的专业助手。

 

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磷酸化定量蛋白组学研究