多肽組
多肽組學分析(Peptidomics Analysis)為針對樣本中內源性多肽(長度通常 3–50 個胺基酸)的系統性鑑定、定性與功能關聯技術,聚焦由蛋白水解(酶解或自噬)產生或細胞主動分泌的小型分子胜肽,涵蓋訊號肽、激素肽、抗菌肽、蛋白降解中間產物等。核心價值在於直接反映蛋白的動態代謝狀態。多肽組學為研究生物樣本中天然存在低分子量胜肽的組學技術,這些胜肽通常由內源蛋白於生理或病理狀態下經特異性蛋白酶剪切形成,具多種生物功能,如訊號調節、免疫辨識或酵素活性調控等。

原理介紹
多肽組學核心在於經高解析質譜直接檢測樣本中天然存在的內源性胜肽,進行胜肽鑑定、定量與功能分析。基本研究邏輯可歸納為三步:樣品製備、質譜分析與資料計算。肽組學於生物標誌物篩選、藥物開發、免疫治療等領域具高度應用價值。流程:樣本前處理與多肽萃取、多肽分離、質譜檢測、資料分析與功能解析。
文獻案例
《Advanced Science》所刊 “Single-Position Peptide Clustering for Peptidomics Reveals Novel Disease Biomarkers and Dysregulated Proteolytic Characteristics” 針對肽組學「如何從海量冗餘多肽捕捉疾病特徵」的核心困境,提出基於單一位點的多肽聚類策略。經引入「胺基酸評分(aa-score)」演算法,將來自同一蛋白、具相同特徵胺基酸位點的冗餘多肽整合為「單一位點肽簇」,作為功能單元評估。該策略突破傳統「孤立分析單條多肽」的局限,直接將受質蛋白、蛋白酶活性與疾病病理機制關聯,實現肽組學資料生物學解釋力升級。於 β-地中海貧血臨床應用中,團隊利用該策略辨識新型多肽簇類生物標誌物,並揭示 AHSG 蛋白水解失調於疾病發生中的作用機制。研究為肽組學於疾病診斷中的應用提供全新資料分析框架,有望推動「多肽簇」成為下一代生物標誌物。
送樣標準
新鮮組織≥100mg(動物組織)、≥300mg(植物組織);
貼壁細胞≥5×10⁶個; 懸浮細胞≥1×10⁷個;
血清/血漿≥2mL(常規檢測)、≥5mL(低豐度多肽); 腦脊髓液/尿液:腦脊髓液≥1mL、尿液≥10mL; 唾液/汗液:唾液≥3mL(空腹採集)、汗液≥5mL。
多肽樣本≥10μg,濃度≥0.5μg/μL。
交付內容
資料品質控制報告
樣本品質:多肽萃取量、回收率、純度; 質譜檢測品質:胜肽鑑定數、Q30 比例、胜肽鑑定 FDR; 鑑定品質:平均序列覆蓋率、特徵碎片離子匹配數、修飾位點信賴度。
多肽鑑定與註釋結果
鑑定清單:所有高信賴度多肽之名稱、分子量、胺基酸序列、來源蛋白、信賴度評分; 修飾分析結果:修飾多肽名稱、修飾類型、修飾位點及信賴度; 資料庫註釋:多肽來源蛋白功能、生物活性標註、亞細胞定位、已知疾病關聯; 差異多肽清單:組間差異多肽之表達量、FC 值、P 值、FDR 值。
功能分析結果
多肽功能分類:依生物活性或來源蛋白功能分類統計; 路徑富集分析:GO/KEGG 富集散點圖(Top20 路徑),聚焦差異多肽來源蛋白參與之核心生物學過程; 活性預測:基於序列特徵與結構域,預測新型多肽之生物活性。
分析與解讀報告
核心結論:樣本中主要多肽類別、關鍵差異多肽、生物活性多肽候選名單; 結果解讀:核心多肽之生物學意義。
常見問題
須針對性優化實驗與分析流程:①樣本前處理:添入去修飾酶抑制劑,避免修飾位點流失;②富集步驟:磷酸化多肽採 TiO₂ 親和層析富集,糖基化多肽採凝集素親和層析富集;③質譜參數:開啟修飾位點搜尋模式,調整碰撞能量;④資料分析:使用支援修飾鑑定軟體,設修飾位點信賴度閾值,過濾假陽性位點。
分兩步驗證:①準確性驗證:HPLC 定量驗證目標多肽之保留時間與峰面積,PRM 靶向質譜確認序列正確性;Western blot 或 ELISA 驗證多肽於樣本中真實存在;②生物活性驗證:體外實驗驗證多肽功能;體內實驗確認其於生物體內活性。
會顯著影響,須專屬流程去除干擾:①採樣後立即液氮速凍,避免多醣/多酚釋放;②萃取時添入 PVP 與 β-巰基乙醇,結合 CTAB 法去除多醣/多酚;③多肽富集前經乙醇沉澱或 sevage 法進一步脫醣脫酚;④超濾分離時選 3 kDa 截留膜,同時去除大分子雜質與小分子干擾物;⑤質譜檢測前經 C18 柱深度脫鹽,確保多肽純度。
