中科新生命—修飾蛋白質組學平台

翻譯後修飾是指對翻譯後的蛋白質進行共價加工的過程，通過在一個或多個氨基酸殘基加上修飾基團，可以改變蛋白質的理化性質。許多至關重要的生命進程不僅由蛋白質的相對丰度控制，更重要的是受到時空特異性和翻譯後修飾的調控，揭示翻譯後修飾的發生規律是解析蛋白質複雜多樣的生物功能的一個重要前提。

常見的翻譯後修飾包括磷酸化、糖基化、乙醯化、泛素化等等。

修飾蛋白質組學：質譜是鑒定蛋白質翻譯後修飾的重要方法，其原理是利用蛋白質發生修飾後的質量偏移來實現翻譯後修飾位點的鑒定；同時，由於翻譯後修飾的蛋白質在樣本中含量低且動態範圍廣，檢測前需要對發生修飾的蛋白質或肽段進行富集，然後再進行質譜鑒定。

修飾蛋白質組學技術平台

修飾蛋白質組學技術方法及應用

各種修飾蛋白質組學技術原理

磷酸化

蛋白質磷酸化可以發生在多種氨基酸上，其中以絲氨酸 (S) 最多、蘇氨酸 (T)次之、酪氨酸 (Y) 相對較少。利用金屬氧化物TiO2對磷酸基團的親和能力可以實現對含有S, T, Y磷酸化肽段的富集，利用高親和力酪氨酸磷酸化基序抗體可以特異性富集酪氨酸磷酸化肽段。上述兩種富集方式結合LC-MS/MS蛋白質定量的方法，實現大規模磷酸化蛋白質定性及定量分析。

N-糖基化

凝集素親和法是目前糖蛋白質組學中最常用的分離富集方法。凝集素（lectin）是一類糖結合蛋白質，可與糖鏈可逆非共價結合，能專一識別某一特殊結構的單糖或聚糖中特定的糖基序列並與之結合。蛋白質經過酶解後利用凝集素（lectin）富集N-糖基化肽段，然後用N-糖醯胺酶（PNGase）在H218O中切除連接在天冬醯胺殘基（Asn）上的糖鏈。同時結合LC-MS/MS分析方法，實現大規模N-糖基化蛋白質定性及定量分析。

乙醯化

利用對乙醯化賴氨酸（Ac-K）具有高親和力的基序抗體，從蛋白酶消化的複雜樣本中特異性富集乙醯化肽段，結合LC-MS/MS蛋白質定量的方法，從而實現大規模賴氨酸乙醯化的定性及定量分析。

泛素化

泛素單體和寡聚泛素鏈能夠在E1、E2和E3作用下通過其C端甘氨酸的氨基肽以共價鍵連接到底物蛋白質（包括泛素分子本身）賴氨酸的ε氨基上，經胰蛋白酶消化後，形成特有的帶有K-GG泛素分支的肽段。利用K-GG基序抗體從胰蛋白酶消化的樣本中特異性地富集泛素化肽段，結合LC-MS/MS蛋白質定量的方法，從而實現大規模泛素化的定性及定量分析。

甲基化

精氨酸和賴氨酸的甲基化是研究最廣泛的甲基化修飾類型，在染色質結構和轉錄調控過程中發揮著重要作用。甲基化形式多樣，包括單甲基化、雙甲基化和三甲基化。利用針對不同甲基化位點和修飾形式的基序抗體對甲基化肽段富集後，再進行LC-MS/MS分析，能夠實現大規模甲基化的定性及定量分析。

丙/丙二/戊二/琥珀醯化

賴氨酸醯化修飾廣泛地存在於線粒體能量代謝的調控酶中，參與細胞代謝的調控，具有重要的生物學意義。利用K基序抗體特異性地富集醯化肽段，結合Label free蛋白質定量的方法，對醯化修飾進行大規模的定性及定量分析。

定性修飾蛋白質組學分析

通過液質聯用（LC-MS/MS）方法，根據質量偏移的原理，進行蛋白質翻譯後修飾位點的定性鑒定；當進行大規模修飾位點鑒定時，由於修飾蛋白質丰度較低，需要利用相應的富集方法結合質譜分析，提高修飾位點鑒定數量。

中科新生命項目流程

註：富集只針對大規模修飾位點的鑒定；大規模N-糖基化位點鑒定時，肽段富集之後還需在H218O中進行切糖。

定量修飾蛋白質組學分析

修飾蛋白質組學定量分析主要是將修飾蛋白質或肽段富集方法與蛋白質組學相對定量的技術結合起來，在鑒定翻譯後修飾位點的同時，對不同樣本中翻譯後修飾的程度進行相對定量，從而實現大規模的修飾蛋白質組學定性和定量分析；通常用於修飾定量分析的蛋白質組學方法包括非標記定量Label free，標記定量iTRAQ及SILAC。

項目流程

註：大規模N-糖基化定量分析時，肽段富集之後還需在H218O中進行切糖。

上海中科新生命2009年推出修飾蛋白質組學服務，至今已有7年的豐富經驗，助力客戶發表優秀SCI文章數篇，受到各大院校及科研單位的青睞。中科新生命將持續為大家提供最全最優的蛋白質組學服務！