组蛋白翻译后修饰（Post-translational Modifications, PTMs）是调控染色质结构与基因表达的核心机制之一。乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等PTMs共同构成所谓的“组蛋白密码”（histone code），对细胞分化、癌症发生、干细胞命运等生物学过程具有深远影响。然而，组蛋白PTMs结构复杂、种类繁多、修饰位点密集且常常共存，传统检测手段难以胜任高通量和高分辨率分析，液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）成为研究组蛋白PTMs的核心技术手段。

一、选择LC-MS/MS分析组蛋白PTMs的原因

1、 高灵敏度识别低丰度修饰

某些PTMs（如三甲基化或单泛素化）存在水平极低，常规方法难以检测。LC-MS/MS通过串联质谱可捕捉低丰度肽段及其特征离子，实现对稀有修饰的精准识别。

2、 高通量、多修饰共检测

质谱不仅可以同时识别多种PTMs，还能解析多重修饰共存（combinatorial PTMs），有助于还原真实的表观调控状态。

3、 位点分辨率强，定量能力优

结合特定酶切策略和标签定量方法（如TMT/iTRAQ），LC-MS/MS不仅可定位具体修饰位点，还可实现不同处理组间的相对或绝对定量分析。

二、组蛋白PTMs LC-MS/MS分析的核心技术流程

1、 样本准备：从细胞核提取到组蛋白纯化

（1）细胞裂解及核提取

通过超声或温和裂解方法富集细胞核。

（2）组蛋白提取

使用酸提法（HCl 或硫酸萃取）提取碱性组蛋白。

（3）组蛋白纯化

可进一步使用SDS-PAGE或HPLC分离不同亚型（如H3.1、H3.3）。

2、 特异性酶切：打破修饰位点解析瓶颈

由于组蛋白富含赖氨酸和精氨酸，常规酶（如Trypsin）会产生过短的肽段，影响位点解析。推荐使用：

（1）GluC + Trypsin 联合酶切

（2）AspN 或 ArgC 替代酶策略

（3）化学衍生修饰保护策略

如利用丙酰化/丁酰化封闭未修饰赖氨酸，提升可解析性。

3、 PTM富集策略：增强低丰度信号

（1）抗体富集

特异性抗体pull-down（如抗H3K27ac）。

（2）TiO₂、IMAC富集

磷酸化肽段选择性吸附。

（3）化学衍生与稳定同位素标记

提高检测覆盖度和定量精度。

4、 LC-MS/MS检测与数据采集

（1）LC系统

纳升流HPLC结合C18柱。

（2）质谱平台

推荐使用Orbitrap Fusion Lumos 或 timsTOF Pro。

（3）采集模式

DDA（数据依赖采集）适用于探索型研究；DIA（数据无依赖采集）适用于已知靶标的高通量定量。

三、数据解析：如何精确识别和注释组蛋白PTMs

1、 数据搜索引擎

（1）常用软件

MaxQuant、Proteome Discoverer、MSFragger 支持修饰位点鉴定与定位概率打分。

（2）数据库支持

可使用 Unimod 数据库扩展识别的修饰种类。

2、 多修饰位点的组合注释

同一肽段常存在多种修饰，推荐使用 Spectronaut 或 PEAKS Studio 进行组合模式匹配分析。

3、 定量分析

（1）Label-free定量（LFQ）

适用于探索性研究。

（2）TMT/iTRAQ标记

适合多组样本并行分析，提升定量一致性。

四、组蛋白PTMs选择LC-MS/MS分析常见挑战与解决策略

组蛋白PTMs的识别正从“只能看见”迈向“精准定量+组合解读”的新阶段。LC-MS/MS无疑是这场转变的中坚技术。百泰派克生物科技致力于为科研客户提供可信赖、高通量、高精度的组蛋白修饰检测服务，助力每一个实验走得更深、更远。如您有项目需求或希望获取免费方案建议，欢迎随时联系我们的技术团队。我们将为您量身定制最合适的组蛋白PTMs研究策略。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

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