如何用无标记定量技术精准捕捉乳酰化蛋白?

    近年来,乳酰化(Lactylation)作为一种新型的蛋白质翻译后修饰(PTM),在代谢调控、炎症应答和肿瘤发生等生物过程中展现出重要作用。由于其发生频率低、修饰位点多样且缺乏专一性抗体,乳酰化蛋白的研究面临技术瓶颈。为了实现对乳酰化蛋白的精准捕捉与定量,无标记定量(Label-Free Quantification, LFQ)技术正在成为主流选择。

     

    一、乳酰化:连接代谢与表观遗传的新桥梁

    乳酰化是一种赖氨酸残基的翻译后修饰,其来源于细胞内乳酸(Lactate)的积累。最早于2019年被发现,它标志着代谢中间产物可以直接调控基因表达,为“代谢-表观遗传”交叉研究打开新局面。研究表明,乳酰化在巨噬细胞炎症响应、肿瘤代谢重编程、干细胞分化等过程中发挥调控功能。例如,乳酸诱导的组蛋白乳酰化可上调促炎基因表达,提示其在肿瘤免疫微环境中可能具有关键作用。

     

    二、为什么选择无标记定量技术研究乳酰化蛋白?

    与TMT、iTRAQ等标记型定量方法相比,无标记定量技术在研究低丰度修饰蛋白(如乳酰化蛋白)时具有以下显著优势:

    1、避免样品复杂操作,适合珍贵样本

    乳酰化修饰通常在应激、缺氧等特殊生理条件下发生,样本获取难度大,数量有限。无标记定量无需进行稳定同位素或化学标记,减少样品损耗和实验误差,更适合珍贵组织样本或小鼠模型组织的研究。

     

    2、更高的通量与数据覆盖率

    基于高分辨质谱平台(如Orbitrap Exploris 480)的无标记定量技术,能够实现对上万个肽段的深度扫描与精准定量,利于系统解析乳酰化修饰的蛋白谱图及其动态变化。

     

    3、灵活整合富集策略,提升检测灵敏度

    乳酰化修饰的丰度较低,需结合特异性抗体富集或亲和纯化技术。无标记定量策略可以灵活整合富集前后的蛋白组学分析,精准识别修饰位点并量化表达水平差异。

     

    三、实验流程优化:精准捕捉乳酰化蛋白的关键

    在百泰派克生物科技的蛋白组学平台中,我们构建了一套针对低丰度PTM的无标记定量流程,适用于乳酰化等新兴修饰的研究。以下是核心实验策略:

    1、样本裂解与蛋白提取

    采用高效裂解液(含去磷酸酶、去乙酰化酶与去乳酰化酶抑制剂),确保蛋白修饰状态的稳定性。

     

    2、蛋白酶解与肽段纯化

    使用Trypsin或Lys-C酶进行充分酶解,结合C18固相萃取净化肽段,去除盐离子及干扰物质。

     

    3、乳酰化修饰肽段富集

    应用商业化抗-乳酰赖氨酸抗体(Anti-Kla)进行免疫亲和富集,提高乳酰化肽段的检出率。

     

    4、LC-MS/MS无标记定量分析

    基于高分辨率Orbitrap MS平台,结合DDA或DIA采集模式,构建深度蛋白组图谱。配套MaxQuant、Spectronaut等分析软件进行定量计算和统计分析。

     

    5、数据挖掘与功能注释

    通过GO、KEGG、PPI网络等生物信息学工具解析乳酰化蛋白的功能富集、生物通路及关键调控节点。

     

    四、百泰派克生物科技的优势服务

    1、一站式乳酰化蛋白组解决方案:从样本制备到数据解读,全面支持低丰度修饰研究;

    2、高灵敏质谱平台:Orbitrap Exploris 480 / timsTOF Pro 2,支持DIA、DDA双模式采集;

    3、专业PTM富集试剂体系:定制化乳酰化肽段富集方案,兼顾灵敏度与特异性;

    4、深度生信支持:个性化通路分析、转录调控网络挖掘、可视化报告交付。

     

    乳酰化作为代谢与表观遗传学交叉的核心节点,其研究价值正在快速显现。无标记定量技术以其灵活、高通量、低样本需求的特点,为乳酰化蛋白的精准捕捉提供了强有力支持。在百泰派克生物科技,我们持续探索并优化蛋白组学技术平台,助力科研人员从修饰谱图走向生物机制,为乳酸信号的研究提供可靠的技术保障。如您有关于乳酰化蛋白组或其他PTM研究的技术需求,欢迎联系百泰派克生物科技,我们将为您提供专业建议与个性化解决方案。

     

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