從頭測(cè)序的關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在dànbáizhì組學(xué)研究中，數(shù)據(jù)依賴于已有的dànbáizhì數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行譜圖匹配。然而，在非模式物種研究、新蛋白修飾探索、單細(xì)胞蛋白組學(xué)以及抗體表征等前沿應(yīng)用中，數(shù)據(jù)庫(kù)往往無(wú)法提供足夠支持。從頭測(cè)序（de novo peptide sequencing）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為解析未知蛋白序列的關(guān)鍵工具。

從頭測(cè)序是一項(xiàng)高度依賴質(zhì)譜精度、算法能力與樣品制備策略的技術(shù)，對(duì)設(shè)備、流程以及數(shù)據(jù)分析提出了jígāo要求。本文將系統(tǒng)梳理從頭測(cè)序的核心技術(shù)、常見(jiàn)挑戰(zhàn)，并探討其在實(shí)際科研與產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值。

一、從頭測(cè)序的基本原理

從頭測(cè)序指的是不依賴dànbáizhì數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)質(zhì)譜數(shù)據(jù)直接推斷肽段或dànbáizhì的氨基酸序列。核心流程包括：

1、樣品酶切與質(zhì)譜分析：使用yídànbáiméi等酶將dànbáizhì裂解為肽段；

2、MS/MS譜圖采集：利用高分辨率質(zhì)譜（如Orbitrap或TOF）獲取二級(jí)碎裂譜圖；

3、譜圖解釋：通過(guò)算法識(shí)別b離子與y離子系列，推斷氨基酸順序；

4、序列組裝與驗(yàn)證：將多個(gè)肽段拼接，還原出完整蛋白或候選序列。

二、從頭測(cè)序關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展

1、高分辨率質(zhì)譜平臺(tái)

從頭測(cè)序的準(zhǔn)確性極度依賴譜圖質(zhì)量?，F(xiàn)代主流儀器如Orbitrap Eclipse、Q Exactive HF-X和timsTOF Pro 2具備優(yōu)異的質(zhì)量精度和掃描速度，可生成清晰且信息豐富的MS/MS圖譜。在百泰派克生物科技，我們結(jié)合Orbitrap與TIMS-PASEF平臺(tái)，優(yōu)化肽段碎裂效率與數(shù)據(jù)覆蓋率，為從頭測(cè)序提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2、智能化算法支持

從頭測(cè)序核心依賴譜圖解釋算法。目前主流算法包括PEAKS、Novor、pNovo和DeepNovo等，它們基于圖論、打分策略或深度學(xué)習(xí)框架對(duì)碎裂離子進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與序列預(yù)測(cè)。近年來(lái)，人工智能模型尤其是Transformer結(jié)構(gòu)在序列預(yù)測(cè)中展現(xiàn)強(qiáng)勁能力，使得從頭測(cè)序的正確率和覆蓋率顯著提升。

3、多酶酶切與標(biāo)簽策略

使用多種酶（如GluC、Chymotrypsin）并行酶切可提高肽段覆蓋率，幫助彌補(bǔ)單酶切割位點(diǎn)限制。同時(shí)，引入異位標(biāo)記（如TMT、iTRAQ）可在一定程度上提升譜圖解釋準(zhǔn)確性，尤其在復(fù)雜樣本中尤為重要。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

1、抗體序列測(cè)定

在單克隆抗體開(kāi)發(fā)中，從頭測(cè)序能用于解析雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體輕鏈和重鏈序列，是抗體還原工程和人源化設(shè)計(jì)的前提。

2、非模式物種研究

在沒(méi)有參考蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)植物樣本中，從頭測(cè)序是wéiyī可靠的蛋白序列獲取方式，常用于進(jìn)化生物學(xué)與生態(tài)組學(xué)研究。

3、PTM修飾識(shí)別與新肽段發(fā)現(xiàn)

從頭測(cè)序可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中未收錄的新翻譯起始位點(diǎn)、替代剪接產(chǎn)物或罕見(jiàn)修飾肽段，有助于識(shí)別新型生物標(biāo)志物。

四、技術(shù)挑戰(zhàn)與解決策略

1、譜圖質(zhì)量復(fù)雜、噪音高

低豐度肽段或共碎裂背景會(huì)導(dǎo)致譜圖復(fù)雜，從而影響譜圖解釋準(zhǔn)確率。解決方案：優(yōu)化前處理流程（如高pH反相分離、去鹽）、提高LC-MS靈敏度；使用FAIMS、PASEF等增強(qiáng)信號(hào)分辨率。

2、算法誤報(bào)率高

現(xiàn)有從頭測(cè)序算法可能存在序列預(yù)測(cè)錯(cuò)誤或拼接順序不準(zhǔn)的問(wèn)題，尤其在長(zhǎng)肽段中較為常見(jiàn)。解決方案：引入多算法交叉驗(yàn)證機(jī)制；結(jié)合同位素標(biāo)記和串聯(lián)質(zhì)譜串接策略提升置信度。

3、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證體系

從頭測(cè)序結(jié)果的可靠性驗(yàn)證仍缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不利于大規(guī)模應(yīng)用。解決方案：結(jié)合質(zhì)譜驗(yàn)證、抗體親和驗(yàn)證、功能驗(yàn)證等多維度實(shí)驗(yàn)交叉驗(yàn)證序列結(jié)果。

百泰派克生物科技解決方案

百泰派克生物科技構(gòu)建了一套整合多酶策略、高分辨率質(zhì)譜平臺(tái)與AI算法分析的從頭測(cè)序工作流程，適用于以下研究類型：

* 單克隆抗體序列測(cè)定

• 外泌體/腦脊液/微量樣本蛋白組研究

• 非模式物種蛋白表達(dá)譜解析

• 新型修飾肽段挖掘與驗(yàn)證

我們的團(tuán)隊(duì)可根據(jù)項(xiàng)目需求定制分析方案，確保從數(shù)據(jù)采集到序列還原的每一步都有質(zhì)控與驗(yàn)證支持。在百泰派克生物科技，我們致力于推動(dòng)dànbáizhì組學(xué)技術(shù)邊界，幫助科研與產(chǎn)業(yè)客戶應(yīng)對(duì)未知、探索可能。如您有從頭測(cè)序需求或技術(shù)合作意向，歡迎聯(lián)系我們獲取個(gè)性化技術(shù)咨詢。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問(wèn)題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

從頭測(cè)序的關(guān)鍵技術(shù)與挑戰(zhàn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹