如何进行高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测？

蛋白质乳酰化（Protein Lactylation）揭示了乳酸代谢与表观遗传调控之间的新型耦合机制。伴随着对其在免疫代谢、干细胞分化及肿瘤微环境中的功能探索，科研人员亟需构建一套系统化的高通量乳酰化修饰检测平台，以精确捕获其修饰谱及动态变化。但由于乳酰化修饰本身的丰度低、特异性弱、背景高等技术特性，蛋白质组策略往往难以胜任。本文将系统解析如何开展高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测，从实验设计、样本准备到质谱分析与生信解读，全流程剖析核心要点与优化策略。

 

一、项目设计

高通量乳酰化修饰蛋白质组学研究，通常围绕以下问题展开：

1、全组水平的乳酰化位点谱绘制

2、乳酰化修饰在不同条件下的动态变化

3、乳酰化与其他PTMs的协同调控网络

4、关键乳酰化蛋白在特定通路中的功能验证

 

推荐技术路径：

 



 

百泰派克生物科技可根据研究需求提供定制化实验设计与分组策略建议，协助客户提高数据利用率与科学产出效率。

 

二、样本制备

高通量乳酰化修饰蛋白质组学检测的前提是样本间一致性与修饰状态稳定性。

1、样本类型建议：

（1）细胞系/组织样本（如肿瘤组织、巨噬细胞系等）

（2）代谢活跃模型（如LPS刺激、低氧处理、高乳酸暴露）

 

2、蛋白提取与抑制：

（1）裂解缓冲液中添加广谱去乙酰酶/去乳酰酶抑制剂（如TSA、NAM）

（2）冷链操作防止修饰酶激活

（3）加入蛋白酶抑制剂混合物，防止降解

 

百泰派克生物科技优化的缓冲体系可最大限度保护原始乳酰化状态，确保数据可信。

 

三、乳酰化肽段富集

富集方式一：抗Kla抗体免疫富集（IP）

• 采用商业化anti-Kla多克隆抗体

• 与Protein A/G磁珠偶联后进行肽段级免疫富集

• 多轮富集策略提升乳酰化肽回收率

 

富集方式二：化学标记富集

• 利用乳酰基官能团进行选择性衍生化

• 通过亲和材料富集乳酰化肽段

• 适用于探索非组蛋白乳酰化谱

 

百泰派克生物科技开发了串联富集流程（Sequential Kla Enrichment），实现对低丰度乳酰化修饰的有效捕获，适合高通量样本并行处理。

 

四、LC-MS/MS高分辨率质谱分析

质谱平台建议：

 



 

分析策略：

• DDA（Data Dependent Acquisition）：适合新位点发现

• DIA（Data Independent Acquisition）：适合大规模比较定量

• PRM（Parallel Reaction Monitoring）：用于特定位点验证

 

百泰派克生物科技提供全自动质谱运行+QA QC监控系统，确保高通量数据的批间一致性。

 

五、数据处理与生物信息学分析

1、数据搜索与乳酰化位点识别

（1）使用 MaxQuant、Spectronaut、PD 等主流软件

（2）设定乳酰化修饰质量偏移（+72.0211 Da, K）

（3）利用 PTM Localization Score 筛选高置信度位点

 

2、定量分析

（1）标签法（如TMT/iTRAQ）适合10组以内高通量定量

（2）Label-free适合时间序列、剂量梯度等设计

（3）利用MSstats、Perseus进行统计分析

 

3、生物信息学解读

（1）乳酰化蛋白的GO功能与KEGG通路富集

（2）motif序列分析识别潜在修饰酶识别序列

（3）结合蛋白互作数据库（如STRING）构建调控网络

 

百泰派克生物科技可提供乳酰化修饰谱+差异位点+功能注释+通路富集+交互网络的一体化分析报告，便于客户快速挖掘生物学意义。

 

六、项目周期与样本需求参考

 



 

高通量乳酰化修饰蛋白质组学研究的核心在于样本处理标准化、富集策略特异化、质谱平台高通量化、数据分析自动化。随着技术平台的不断成熟，蛋白乳酰化有望在表观遗传调控网络中扮演更重要角色，成为靶点发现、疾病机制研究、药物筛选等前沿方向的关键技术支撑。百泰派克生物科技基于近十年的蛋白质组经验，打造了专属的乳酰化修饰组学服务平台，涵盖从样本到洞察的全链路流程，欢迎预约技术顾问，获取项目定制方案。

 

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