磷酸化蛋白质质谱分析
蛋白质磷酸化是细胞内最普遍、最重要的翻译后修饰之一，约三分之一的真核蛋白可以被磷酸化。它通过调节蛋白质的活性、稳定性、结构和相互作用，成为细胞信号传导、代谢调控、细胞周期和应激反应的核心机制，精准捕获和定量磷酸化修饰，对于理解疾病机制和发现潜在生物标志物至关重要。研究显示，超过三分之一的真核细胞蛋白质存在可磷酸化位点，几乎所有的信号转导通路都依赖激酶与磷酸酶的动态调控网络。这种修饰能迅速改变蛋白质的结构、活性及与其他分子的相互作用，驱动细胞对外界刺激的快速响应。此外，磷酸化具有动态、可逆和位点特异性的特点，这使其成为发现新型药物靶点和临床诊断生物标志物的理想方向。与总蛋白组学相比，磷酸化研究更加关注低丰度、瞬时变化、以及特定氨基酸位点上的修饰信息，因此在实验上必须依赖高效的肽段富集、灵敏的质谱检测以及精准的定量策略，才能揭示细胞信号网络的真实全貌。而质谱（Mass Spectrometry, MS）分析技术以其灵敏度高、覆盖广、可定量的优势，成为磷酸化蛋白质研究的核心工具。
一、磷酸化蛋白质质谱分析的核心流程
1、样品制备与蛋白消化
细胞、组织或体液样品经裂解、蛋白提取后，常用胰蛋白酶（Trypsin）酶切，将蛋白水解为适合质谱检测的肽段。
2、 磷酸化肽段富集
由于磷酸化肽丰度通常低于总肽的1%，富集是关键步骤。主流策略包括：
（1）金属氧化物亲和色谱（MOAC）：如TiO₂、ZrO₂选择性结合磷酸化肽。
（2）金属离子亲和色谱（IMAC）：利用Fe³⁺或Ga³⁺捕获磷酸化肽。
（3）抗磷酸化抗体富集：针对特定激酶位点或序列。
3、质谱检测与定量
高分辨率质谱（如 Orbitrap Exploris 或 timsTOF Pro）结合LC-MS/MS，可以实现：
（1）磷酸化位点鉴定（本底抑制低，位点定位精确）；
（2）相对或绝对定量（常用TMT/iTRAQ等同位素标记，或无标定量）；
（3）动态变化分析（追踪信号通路活化或药物处理效应）。
4、数据分析与生物学解读
通过数据库（如 PhosphoSitePlus）和生信工具进行：
（1）磷酸化位点注释与通路富集；
（2）激酶活性预测；
（3）构建动态信号网络模型，辅助科研与药物研发。
二、磷酸化质谱分析的挑战
1、低丰度信号易被掩盖：需要高效富集和高灵敏质谱。
2、位点定位歧义：需要多级碎裂（MS²/MS³）和高分辨率检测。
3、样本间重复性：依赖优化的实验流程和质控策略。
磷酸化蛋白质质谱分析为生命科学研究提供了前所未有的深度与广度。通过先进的质谱平台和优化的富集方法，研究者可以全面解析细胞信号调控网络，为疾病研究和药物开发提供坚实数据支持。百泰派克生物科技的磷酸化蛋白质组学服务，致力于以高质量的数据和专业的分析，广泛应用于癌症机制研究、靶点发现、药效评估和生物标志物筛选，助力科研团队探索磷酸化世界的每一个细节。
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：
How to order?
