基于活性的蛋白质谱分析（Activity-Based Protein Profiling, ABPP）是一种利用小分子探针特异性标记活性蛋白的技术，结合质谱技术对生物体系中蛋白质的功能状态进行高通量分析。与传统蛋白质组学方法不同，基于活性的蛋白质谱分析关注蛋白质的活性状态，而非仅仅测量其丰度。这使得它能够揭示动态的蛋白质功能信息，为研究酶类活性、药物靶点发现和疾病相关蛋白的鉴定提供了重要手段。基于活性的蛋白质谱分析的核心特点是通过特定化学探针与蛋白质活性位点的共价结合来捕获活性蛋白质亚群。探针通常由三个功能模块组成：靶向基团、报告基团和连接臂，靶向基团负责与目标蛋白的活性位点结合；报告基团（如荧光基团、生物素或同位素标记）用于检测或捕获结合的蛋白；连接臂则提供化学稳定性和结构灵活性。这种方法能够区分功能性和非功能性蛋白，提供比传统定量蛋白质组学更为深刻的功能信息。近年来，该技术在药物开发、疾病机制研究以及环境生物学中得到广泛应用，展现了巨大的科研与应用价值。例如，在药物开发中，这项技术可用于评估候选药物对目标酶的抑制效果，同时筛选非目标蛋白的潜在作用，为优化药物选择性提供重要依据。

一、基于活性的蛋白质谱分析的流程

基于活性的蛋白质谱分析的典型工作流程包括以下几个步骤：

1、探针设计与合成

根据目标蛋白质的活性位点特性设计小分子探针，例如丝氨酸酯酶的探针通常采用磷酰基或氟磷酸基团；合成后的探针需经过功能验证，确保其特异性和反应效率。

2、探针标记

将探针加入生物样品（如细胞裂解液或体液）中，与目标蛋白的活性位点发生共价结合，为了保持蛋白质活性，标记反应一般在生理条件下进行。

3、蛋白质富集

标记后的样品通过特定捕获手段（如亲和纯化或免疫沉淀）富集结合了探针的活性蛋白，生物素标记探针常与链霉亲和素珠联用以分离目标蛋白。

4、质谱分析

富集的蛋白质经酶切为肽段后，通过液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）进行分离与鉴定，最终获取蛋白质序列和定量信息。

5、数据分析

借助生物信息学工具对质谱数据进行解析，揭示目标蛋白的种类、丰度及其在不同条件下的活性变化。

二、基于活性的蛋白质谱分析应用场景及技术优势

基于活性的蛋白质谱分析的应用场景涵盖了多个研究领域：

1、酶类活性研究

该技术特别适用于酶类的功能研究，可用于筛选新型酶活性抑制剂或发现具有生物学意义的新酶。

2、药物靶点筛选

它可以快速鉴定候选药物的直接靶点并检测其对非靶标蛋白的非特异性作用，从而优化药物设计。

3、疾病机制研究

在疾病研究中，基于活性的蛋白质谱分析能够对病理状态下的蛋白质活性谱进行全局分析，揭示疾病相关的活性蛋白质网络及潜在的治疗靶点。

4、环境与微生物研究

它可用于分析环境样本中活性蛋白的动态变化，帮助理解微生物群落的代谢功能。

该技术相比传统蛋白质组学的优势在于其功能特异性。传统方法主要测量蛋白质的表达量，而基于活性的蛋白质谱分析通过标记活性蛋白，揭示其动态功能状态。这种能力使其能够区分活性蛋白与非活性或变性蛋白，在精准医学和药物开发中意义重大。

三、基于活性的蛋白质谱分析的注意事项与常见问题

首先，小分子探针的设计需考虑其靶标特异性、细胞渗透性和化学稳定性；其次，标记反应条件的优化是确保蛋白质活性和标记效率的关键。此外，非特异性标记和背景信号可能干扰结果，可通过增加适当的对照实验和优化洗脱步骤加以解决。

百泰派克生物科技为客户提供专业的化学蛋白质组学服务，无论是探针设计、活性蛋白质富集，还是质谱分析与数据解读，我们都致力于为客户提供高质量、精准化的解决方案。

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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