巴豆醯化修飾蛋白質組

巴豆醯化修飾蛋白質體是修飾定量蛋白質組學的核心子服務,聚焦蛋白質的賴氨酸巴豆醯化(Crotonylation)修飾。基於質譜的高通量檢測能力,透過特異性富集策略(抗 Kcr 抗體 IP)針對 Lys 位點上的 Kcr 修飾胜肽進行捕獲與定量分析,系統鑑定修飾位點、篩選差異修飾蛋白、解析修飾調控的訊號路徑與生物學功能。本服務廣泛應用於疾病機制研究(如腫瘤、心血管、神經退化性疾病)、藥物標的發現、生物標記篩選、多組學聯合研究等場景,支援臨床轉化與精準醫學研究,是揭示「蛋白質功能動態調控」的關鍵技術。

原理介紹

巴豆醯化修飾蛋白質體的核心是利用特異性抗體或化學親和試劑富集目標修飾胜肽,結合高解析質譜(Orbitrap Astral / timsTOF Pro 2)的 LC-MS/MS 檢測與無標定量(Label-free)或代謝標記定量(SILAC / TMT)策略,實現修飾位點的精準鑑定與組間差異分析。針對 賴氨酸巴豆醯化(Crotonylation) 的化學特性,採用專屬富集方法(抗 Kcr 抗體 IP),修飾位點定位機率 ≥75% 為高可信度(Class I),FDR <1% 嚴格過濾,配套 GO/KEGG 路徑富集、激酶-受質預測、蛋白質相互作用網絡等下游功能解析。

實驗流程

1

樣本前處理與蛋白製備

強裂解液裂解樣本,BCA/Bradford 法定量蛋白;DTT 還原、IAA 烷基化後,胰蛋白酶酶解生成胜肽,供後續質譜偵測使用;

2

修飾胜肽特異性富集

TiO₂/IMAC 富集磷酸化胜肽,抗體 IP 富集乙醯化/泛素化/乳酸化等修飾胜肽,凝集素親和富集糖肽,效率驗證 ≥50%;

3

LC-MS/MS 檢測

高解析質譜平台(Orbitrap Astral / timsTOF Pro 2)結合 DIA/DDA 模式採集,獲取高品質譜圖;

4

資料分析與功能解析

修飾位點鑑定、差異修飾位點篩選、GO/KEGG/Reactome 路徑富集,以及蛋白質相互作用網絡(PPI)分析,解析功能意義;

5

修飾調控分析

建構修飾位點上下游訊號路徑與調控網絡,預測激酶-受質關係,進行 motif 分析、功能保守性評估與資料庫註釋驗證,支撐機制研究;

送樣標準

動物組織

常規動物組織(肝、心、腦、皮膚、腎、腸道、肌肉、各種腺體等)≥10 mg(風險 5 mg),人源臨床組織樣本建議 ≥10 例生物重複,常規動物組織 ≥3 例生物重複;

細胞樣本

貼壁細胞 ≥5×10⁶ 個,懸浮細胞 ≥1×10⁷ 個;

體液樣本

血清/血漿 ≥100 μL(風險 50 μL),尿液 ≥1 mL(風險 0.5 mL),腦脊髓液 ≥1 mL;

蛋白/胜肽樣本

蛋白總量 ≥100 μg,胜肽總量 ≥50 μg;

保存運輸

液氮驟冷後 -80℃ 保存(≤3 年),分裝多管避免反覆凍融,乾冰寄送。

交付內容

原始資料

質譜原始檔案(RAW 格式)、修飾胜肽二級圖譜、富集實驗參數記錄、樣本處理全程記錄(含富集方法、酶解條件),提供 MD5 校驗碼確保資料完整性;

資料品質管控報告

樣本品質(蛋白萃取量、胜肽回收率 ≥80%、修飾胜肽富集效率 ≥50%);質譜檢測品質(修飾位點鑑定數、胜肽匹配得分、Q30 比例);定量品質(修飾位點定量 CV 值、生物學重複相關性、差異修飾位點篩選標準);

修飾定量與註釋結果

定量矩陣(修飾位點的表達量、FC 值、P 值、FDR 值);差異分析結果(差異修飾位點清單、火山圖、熱圖依功能/路徑聚類);資料庫註釋(位點胺基酸類型、序列位置、蛋白功能描述、已知修飾功能關聯);

功能分析結果

GO/KEGG/Reactome 路徑富集散點圖(Top 20 路徑)、STRING 資料庫 PPI 網絡(標註核心差異修飾蛋白及相互作用關係)、修飾調控分析(激酶-受質關係預測);

分析與解讀報告

核心差異修飾位點集合、潛在標記/標的候選、與疾病/表型的關聯強度;核心位點功能機制與臨床/研究意義解讀。

常見問題

依修飾位點的化學特性選擇專屬富集策略。①磷酸化(Ser/Thr/Tyr):優先採用 TiO₂ 或 IMAC 富集,複雜樣本可合併強陽離子交換層析(SCX)預分離;②乙醯化/泛素化/巴豆醯化/乳酸化等(Lys 位點):採用特異性抗體免疫沉澱(IP),抗體須經驗證;③糖基化(Ser/Thr/Asn):凝集素親和層析或肼化學富集;④甲基化(Lys/Arg):抗體 IP 或化學標記輔助富集。

透過樣本前處理、富集優化、質譜參數調整提升檢出率:①樣本層面:增加起始樣本量,使用高活性酶解試劑延長酶解時間;②富集層面:採用預富集+二次富集策略,減少非特異性胜肽干擾;③質譜層面:提高測序深度,使用高解析質譜,延長梯度洗脫時間。

定量準確性透過技術設計與實驗驗證。①技術層面:富集過程加入同位素標記內標,校正富集效率偏差;質譜定量採用「胜肽強度歸一化」,確保組間可比性;②實驗驗證:選擇 10-20 個差異修飾位點進行 PRM 驗證,一致性達 80% 以上。

透過多維度驗證篩選功能性修飾位點。①保守性分析:利用 PhosphoSitePlus、UniProt 等資料庫驗證修飾位點在同源蛋白中的保守性;②功能關聯:檢視該位點是否已被報導或與已知功能域重疊;③實驗驗證:透過位點突變或過表達修飾酶,檢測蛋白活性、細胞功能的變化,驗證修飾的功能影響。

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