蛋白质测序的原理和步骤

蛋白质作为生命活动的直接参与者，其种类、丰度和翻译后修饰状态直接决定细胞的功能表现。与DNA测序侧重于“潜在编码信息”不同，蛋白质测序致力于揭示“实际表达与功能状态”。通过精确测定蛋白质序列与修饰信息，研究人员能够全面理解细胞行为、疾病机制和药物响应过程。在蛋白质测序中，质谱（Mass Spectrometry, MS）技术扮演着核心角色，特别是液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法，已成为当前主流的蛋白测序平台。

 

一、蛋白质测序的基本原理

蛋白质测序的核心是通过质谱测定多肽片段的质量和碎裂模式，从而推断其氨基酸序列。测序流程通常包括以下关键原理：

1、酶切生成多肽

使用胰蛋白酶等蛋白酶将目标蛋白切割为稳定、可解析的多肽段。

 

2、色谱分离

将复杂的多肽混合物通过高效液相色谱（LC）分离，提高检测分辨率。

 

3、质谱分析

进入质谱仪后，首先通过一级MS（MS1）测定肽段的质量，然后选定特定肽段进行二级碎裂（MS2）分析其氨基酸序列特征。

 

4、数据库比对

将获得的碎裂谱图与蛋白数据库进行匹配，从而鉴定肽段与对应蛋白。

 

通过对全样本的肽段频率、强度、修饰等数据统计，可进一步实现蛋白质的定性鉴定与定量分析。

 

二、蛋白测序的主要步骤

步骤1：蛋白提取与定量

从细胞、组织或体液中提取总蛋白，利用BCA、Bradford等方法进行浓度测定，为后续处理提供标准化起点。

 

步骤2：蛋白还原、烷基化与酶解

通过DTT还原二硫键，IAA烷基化游离巯基，使蛋白质构象展开，随后使用胰蛋白酶等进行高效酶解，生成可用于MS分析的多肽。

 

步骤3：多肽纯化与分级

通过固相萃取（如C18柱）或高pH反相分级减少复杂度，提升质谱上机效率和数据覆盖率。

 

步骤4：LC-MS/MS检测

多肽经液相系统分离后进入质谱仪进行MS1和MS2检测，获得完整的质谱数据集。

 

步骤5：数据分析与蛋白鉴定

利用MaxQuant、Proteome Discoverer等分析平台进行数据库检索、肽段定性与蛋白定量、差异分析、GO/KEGG注释等信息学挖掘。

 

三、蛋白质测序策略选择：定量与修饰并重

根据研究目的不同，蛋白质测序可选择不同的策略：

1、Label-Free：无需标记，操作简便，适用于大样本或早期筛选研究

2、TMT/iTRAQ：同位素标签法，适合多组间定量比较，灵敏度高

3、SILAC：稳定同位素代谢标记，适用于细胞体系内源性标记

4、PTM分析：专注于磷酸化、乙酰化等翻译后修饰位点的检测与定量

百泰派克生物科技可根据项目需求，制定最适配的蛋白组策略，实现覆盖率、定量精度和生物学深度的最佳平衡。

 

四、百泰派克生物科技蛋白质测序服务优势

作为国内领先的蛋白组服务平台，百泰派克生物科技在蛋白质测序方面构建了系统化技术流程和行业领先的质谱平台：

• 多种样本类型支持：细胞、组织、血清、外泌体等

• 高灵敏质谱平台：Orbitrap Exploris、Fusion Lumos、timsTOF等

• 专业前处理流程：自动化酶解、纯化与富集系统

• 深度数据挖掘：定量分析、通路富集、蛋白互作网络

• 多组学融合：可与转录组、代谢组、化学蛋白组学联动解析

 

蛋白测序作为揭示功能蛋白状态的核心手段，正在从基础研究迈向疾病诊断、靶点筛选、药物机制研究等多领域拓展。借助先进的质谱平台与定制化流程，百泰派克生物科技为科研人员提供高质量、高通量、可解释的蛋白组数据支持。欢迎联系百泰派克，获取定制化蛋白质测序方案，让您的研究更进一步！ 

 

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：

蛋白测序