Bottom-Up 蛋白质组学（Bottom-Up Proteomics）是目前最常用的蛋白质组学研究策略之一，其基本原理是通过将蛋白质样本酶解为肽段，然后利用质谱（Mass Spectrometry, MS）技术对这些肽段进行分析，从而推断原始蛋白质的种类与特征。Bottom-Up 蛋白质组学的核心思想是：先将复杂的蛋白质混合物酶解成较小的肽段，再通过质谱对肽段进行鉴定和定量，进而推断出原始蛋白质的身份和特征。

一、Bottom-Up 蛋白质组学原理

Bottom-Up 蛋白质组学（也称为 shotgun proteomics）是一种“先肽后蛋白”的研究策略，即先将蛋白质样本酶切为肽段，再通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对肽段进行分析，最终通过生物信息学方法反推出原始蛋白的种类和相对丰度。这一策略与 Top-Down 蛋白质组学形成对比，后者直接分析完整蛋白。由于样本处理灵活、数据处理成熟，Bottom-Up 方法已成为主流的蛋白质组学技术。

二、Bottom-Up 蛋白质组学的标准工作流程

1、样本前处理

蛋白质组分析通常从细胞、组织或体液等复杂生物样本中提取总蛋白质。此阶段包括裂解、蛋白定量、去除脂类或核酸杂质等步骤。样本质量直接决定下游数据的可靠性和重现性。

2、蛋白酶解

将总蛋白质使用胰蛋白酶等特异性蛋白酶进行酶切，生成可被质谱仪检测的肽段。胰蛋白酶特异性切割赖氨酸（K）和精氨酸（R）残基之后，有助于产生带正电荷的短肽，提高质谱离子化效率。

3、肽段分离

酶解后的复杂肽混合物通过高效液相色谱（HPLC）进行分离。反相色谱（RP-LC）利用肽段的疏水性差异进行洗脱，是目前最常用的分离手段。分离越充分，质谱分析的信号越清晰，数据解析更准确。

4、质谱分析（LC-MS/MS）

分离后的肽段被送入质谱仪中，进行一级质量扫描（MS1）后，选取特定离子进行碎裂（二级质谱，MS2）。通过测定肽段及其碎片离子的质荷比（m/z），可推测肽段序列，并进一步推断其来源蛋白。

5、数据分析与蛋白鉴定

质谱数据需借助专业软件进行解析。常用工具如 Mascot、MaxQuant、Proteome Discoverer 等，通过与数据库比对，实现肽段和蛋白的鉴定。进一步结合定量策略（label-free、TMT、iTRAQ、DIA）进行差异蛋白筛选，提供生物学解释。

三、Bottom-Up 蛋白质组学的技术优势

1、通量高：可同时分析数千种蛋白，适用于大规模研究。

2、样本兼容性广：几乎可适用于所有类型的生物样本，包括 FFPE 组织、血浆、细胞等。

3、灵敏度强：先进质谱仪可检测到亚皮摩尔级别的低丰度蛋白。

4、技术成熟：有丰富的文献基础与标准流程，支持可重复性研究。

5、定量精确：配合多种标签或无标签定量方法，可实现不同条件组间的精密比较。

四、Bottom-Up 蛋白质组学面临的挑战

尽管 Bottom-Up 蛋白质组学具有诸多优点，但仍面临一些挑战：

1、蛋白覆盖率限制：部分蛋白因结构复杂或富含疏水区域，其肽段难以检测。

2、蛋白翻译后修饰（PTMs）识别困难：需特定富集策略（如磷酸化、乙酰化富集）提升检测率。

3、肽段归属问题：同源蛋白或剪接变体可能共享肽段，造成蛋白鉴定歧义。

五、Bottom-Up 蛋白质组学已在多种研究领域中的关键作用

1、肿瘤研究：分析肿瘤组织中差异蛋白，寻找潜在生物标志物

2、药效机制研究：揭示药物对蛋白表达和信号通路的调控作用

3、疫苗与抗体开发：分析抗原表位与免疫相关蛋白表达

4、微生物组学与代谢研究：研究微生物对宿主蛋白表达的影响

在 Bottom-Up 蛋白质组学领域，百泰派克生物科技构建了完整的技术平台：配备高分辨率质谱系统，提供多种定量策略，支持 PTM 富集、亚细胞组分分析等深度研究，实验方案灵活定制，满足从基础研究到临床转化的多层次需求，通过优化酶切条件、采用多酶组合策略、引入串联色谱技术及多维度质谱分析流程，显著提高蛋白覆盖率和鉴定准确性。

Bottom-Up 蛋白质组学作为生命科学研究的重要支柱，凭借其高通量、可扩展、数据丰富的优势，在科研与产业中持续拓展应用边界。百泰派克生物科技将继续致力于推动质谱技术在蛋白质组学领域的落地与创新，助力广大科研工作者探索更深层次的生命奥秘。

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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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