蛋白质翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs） 是维持细胞稳态、调节信号传导和控制基因表达的关键调控手段。随着蛋白组学研究的快速发展，对PTMs的系统性研究正成为揭示疾病机制、发现生物标志物和开发靶向疗法的重要突破口。为了精准解析这些修饰事件，科研界不断优化检测技术，其中质谱占据核心地位，并与其他新兴方法形成互补。本文将系统梳理PTMs分析技术的最新进展，重点对比质谱与其他方法在灵敏度、通量、适用性等方面的异同，帮助科研人员合理选择技术路线。

一、为什么PTMs如此重要？

蛋白质翻译后修饰广泛存在于哺乳动物、植物、微生物等各类生物体中，常见的修饰包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化、糖基化等。PTMs不仅影响蛋白质的结构稳定性，还能调节其亚细胞定位、与其他分子的相互作用乃至降解过程。在复杂疾病背景下，PTMs的动态变化往往早于转录和表达水平的异常，因而被视为更直接的功能层级信号。因此，对PTMs的高通量、定量化和系统性分析成为现代生命科学的关键方向。

二、质谱：PTMs研究的核心技术平台

质谱（Mass Spectrometry, MS）因其出色的分辨率和定量性能，被广泛用于识别和表征翻译后修饰。其优势主要体现在以下几个方面：

1、高通量覆盖

通过酶切、修饰特异性富集和多级质谱采集流程，质谱可在一次实验中检测数千个修饰位点，尤其适合全局修饰谱图的构建。

2、修饰类型广泛

从经典的磷酸化、乙酰化，到复杂的糖基化、多聚泛素化，质谱均可通过优化方法检测并定量，为研究多重修饰交叉调控提供可能。

3、精确定位修饰位点

质谱不仅能识别蛋白是否被修饰，更能精确定位到氨基酸残基层级，有助于深入理解修饰对结构与功能的影响。

4、动态变化捕捉

结合不同处理组的定量分析，可捕捉修饰在刺激、疾病、药物处理等条件下的变化趋势，揭示动态调控机制。

三、非质谱技术的兴起与互补价值

虽然质谱在PTMs研究中优势显著，但也存在设备成本高、数据处理复杂等挑战。因此，其他非质谱技术也在特定研究场景中发挥重要作用：

1、抗体或探针靶向检测

依赖高特异性抗体的检测平台，如免疫印迹、ELISA及微阵列芯片，可快速检测已知修饰类型，适合验证实验或大样本筛查。但受限于抗体质量和位点特异性，这类方法难以发现新修饰，覆盖面有限。

2、化学标记和点击化学策略

近年来发展出的化学探针结合“点击化学”反应，可用于特定修饰的标记与追踪。这种方法在细胞内成像、时间分辨动态研究中具备独特优势。其瓶颈主要在于修饰类型有限，且对反应条件较敏感。

3、单细胞和空间组学方向

随着技术进步，已有研究尝试将PTMs分析推进至单细胞或空间分辨水平。尽管目前仍面临信号强度弱、噪音高等难题，但其潜力不容忽视，或将在未来引领精准蛋白调控研究的新方向。

四、技术选择对比一览

五、未来趋势：集成化与智能化并进

PTMs分析正从“单一检测”走向“系统解析”。未来的技术演进将呈现以下趋势：

• 多组学融合：PTMs数据将与转录组、代谢组等数据整合，建立全景式调控网络。
• 智能数据分析：AI算法助力修饰位点预测、数据去噪与功能注释，提高生物学解释力。
• 高通量自动化平台：自动化质谱与样本处理将降低实验门槛，提升数据一致性。
• 空间与单细胞分辨：借助空间组学与微量蛋白组技术，实现组织微环境中的PTMs原位分析。

蛋白质翻译后修饰作为生命系统的“调控密码”，其研究价值已被广泛认可。随着技术手段的不断演进，从高分辨质谱到创新型非质谱方案，PTMs的研究正迈向更高通量、更高分辨率与更强解释力的未来。科研人员应根据具体研究目标、样本类型与预算安排，灵活选择或组合不同技术路径。而选择经验丰富、平台完善的服务伙伴，也将显著加速科研进程。百泰派克生物科技致力于提供专业、高效、可定制的蛋白质组与PTMs分析解决方案，助力您深入探索生命调控的每一个关键节点。

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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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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