组蛋白丙二酰化作为一种新型的组蛋白翻译后修饰（PTM），近年来在表观遗传学研究中引起了广泛关注。与乙酰化、甲基化不同，丙二酰化能够调控染色质结构和基因表达，从而在细胞增殖、分化以及代谢调控中发挥重要作用。然而，丙二酰化的低丰度特性和多样的修饰形式给研究带来了挑战。液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术，以其高灵敏度和高通量的特性，成为组蛋白丙二酰化位点鉴定的核心工具。

一、组蛋白丙二酰化的生物学意义

组蛋白丙二酰化通常发生在组蛋白H3和H4的赖氨酸残基上。丙二酰基修饰能够中和赖氨酸的正电荷，从而改变核小体的结构松紧状态，影响染色质的开放性和基因转录活性。

研究显示，丙二酰化在以下生理过程具有潜在作用：

• 基因表达调控：丙二酰化位点富集于启动子区域，可影响转录因子的结合
• 细胞代谢：丙二酰辅酶A作为丙二酰化的供体，其代谢水平直接影响修饰强度
• 疾病相关性：异常丙二酰化与癌症、神经退行性疾病密切相关

由于其功能潜力，精准鉴定丙二酰化位点对于理解表观遗传调控及疾病机制至关重要。

二、LC-MS/MS在组蛋白丙二酰化研究中的优势

液相色谱串联质谱技术结合了高效分离和精确鉴定的能力，是目前组蛋白PTM研究的主力方法。具体优势包括：

• 高灵敏度：LC-MS/MS能够检测低丰度丙二酰化肽段，实现微量样本分析
• 高通量：可同时鉴定上千个修饰位点，为全组蛋白组学研究提供数据支持
• 多样化数据分析：通过MS/MS谱图可精确定位修饰位点，并可进行定量分析

三、样本制备与肽段富集策略

组蛋白丙二酰化位点鉴定的关键在于样本制备和肽段富集。主要步骤如下：

1、样本提取与组蛋白分离

组蛋白通常通过酸性提取法从细胞或组织中分离。步骤包括细胞裂解与核分离、0.4N H2SO4提取组蛋白、丙酮沉淀纯化蛋白。这一过程能够有效去除非组蛋白污染，保证后续鉴定的准确性。

2、蛋白酶切与化学衍生化

组蛋白赖氨酸残基多且高度保守，为提高MS检测灵敏度，常采用如下策略：

• 酶切：常用胰蛋白酶或Lys-C切割，生成适合MS分析的肽段
• 化学修饰：丙二酰化前可通过酰化衍生化阻断未修饰赖氨酸，提高检测特异性

3、丙二酰化肽段富集

由于丙二酰化肽段丰度低，富集策略至关重要：

• 免疫富集：使用特异性丙二酰化抗体捕获修饰肽段
• 固相萃取（SPE）：去除杂质，提高MS信号强度

四、LC-MS/MS分析策略

1、液相色谱分离

高效液相色谱（HPLC）用于分离复杂肽段混合物，常采用C18反相柱，通过梯度洗脱获得不同极性肽段的分离。

2、质谱检测

• 一级质谱（MS1）：测定肽段的分子量
• 二级质谱（MS2）：通过碰撞诱导解离（CID/HCD）获取碎片谱图，定位丙二酰化位点

3、数据分析

常用软件包括MaxQuant、Proteome Discoverer等，通过数据库匹配和特定PTM搜索参数，实现高可信度的位点鉴定。

关键指标包括：

• 肽段覆盖度
• 修饰位点的局部化概率
• 重复实验一致性

五、丙二酰化定量与生物学解析

鉴定丙二酰化位点后，可进一步进行相对或绝对定量，探索其生物学意义：

• 相对定量：通过TMT或iTRAQ标记对不同样本丙二酰化水平进行比较
• 绝对定量：采用合成肽作为内标，获得精确修饰丰度

随后可结合染色质免疫共沉淀（ChIP）、RNA-seq等技术，解析丙二酰化在基因调控中的作用。

基于LC-MS/MS的组蛋白丙二酰化位点鉴定策略为表观遗传学研究提供了强有力的工具。通过精细的样本制备、特异性肽段富集、高分辨质谱分析和严谨的数据处理，科研人员能够获得高可信度的修饰位点信息，进一步解析其在基因表达和疾病中的作用。百泰派克生物科技依托先进质谱平台与专业技术团队，为客户提供全流程组蛋白丙二酰化分析服务，助力科研团队高效获取可靠数据，推动生命科学研究创新发展。

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；

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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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