琥珀酰化修饰蛋白组

琥珀酰化修饰蛋白组是修饰定量蛋白组学的核心子服务,聚焦蛋白质的赖氨酸琥珀酰化(Succinylation)修饰。基于质谱的高通量检测能力,通过特异性富集策略(抗 Ksu 抗体 IP)针对Lys位点上的Ksu修饰肽段进行捕获与定量分析,系统鉴定修饰位点、筛选差异修饰蛋白、解析修饰调控的信号通路与生物学功能。本服务广泛应用于疾病机制研究(如肿瘤、心血管、神经退行性疾病)、药物靶点发现、生物标志物筛选、多组学联合研究等场景,支持临床转化与精准医学研究,是揭示'蛋白质功能动态调控'的关键技术。

原理介绍

琥珀酰化修饰蛋白组的核心是利用特异性抗体或化学亲和试剂富集目标修饰肽段,结合高分辨质谱(Orbitrap Astral / timsTOF Pro 2)的 LC-MS/MS 检测与无标定量(Label-free)或代谢标记定量(SILAC / TMT)策略,实现修饰位点的精准鉴定与组间差异分析。针对赖氨酸琥珀酰化(Succinylation)的化学特性,采用专属富集方法(抗 Ksu 抗体 IP),修饰位点定位概率 ≥75% 为高可信度(Class I),FDR <1% 严格过滤,配套 GO/KEGG 通路富集、激酶-底物预测、蛋白互作网络等下游功能解析。

实验流程

1

样本预处理与蛋白制备

强裂解液(含尿素、蛋白酶抑制剂)充分裂解样本,BCA/Bradford 法定量;DTT 还原、IAA 烷基化后胰蛋白酶酶解获得肽段;

2

修饰肽段特异性富集

TiO₂/IMAC 富集磷酸化肽段,抗体 IP 富集乙酰化/泛素化/乳酸化等修饰肽段,凝集素亲和捕获糖肽,验证各类修饰富集效率;

3

LC-MS/MS 检测

高分辨质谱平台(Orbitrap Astral / timsTOF Pro 2)结合 DIA/DDA 模式采集,获取高质量谱图;

4

数据分析与功能解析

鉴定修饰位点,筛选差异修饰位点,GO/KEGG/Reactome 通路富集与蛋白互作网络(PPI)分析,深度解析功能意义与调控机制;

5

修饰调控分析

解析修饰位点上下游信号通路,预测激酶-底物关系,评估功能保守性,构建调控网络并开展候选调控因子筛选与机制注释解析,支撑机制研究。

送样标准

动物组织

常规动物组织(肝、心、脑、皮肤、肾、肠道、肌肉、各种腺体等)≥10 mg(风险 5 mg),人源临床组织样本推荐 ≥10 例生物重复,常规动物组织 ≥3 例生物重复;

细胞样本

贴壁细胞 ≥5×10⁶ 个,悬浮细胞 ≥1×10⁷ 个;

体液样本

血清/血浆 ≥100 μL(风险 50 μL),尿液 ≥1 mL(风险 0.5 mL),脑脊液 ≥1 mL;

蛋白/肽段样本

蛋白总量 ≥100 μg,肽段总量 ≥50 μg;

保存运输

液氮速冻后 -80℃ 保存(≤3 年),分装多管避免反复冻融,干冰寄送。

交付内容

原始数据

质谱原始文件(RAW 格式)、修饰肽段二级谱图、富集实验参数记录、样本处理全程记录(含富集方法、酶解条件),提供 MD5 校验码确保数据完整性;

数据质量控制报告

样本质量(蛋白提取量、肽段回收率 ≥80%、修饰肽段富集效率 ≥50%);质谱检测质量(修饰位点鉴定数、肽段匹配得分、Q30 比例);定量质量(修饰位点定量 CV 值、生物学重复相关性、差异修饰位点筛选标准);

修饰定量与注释结果

定量矩阵(修饰位点的表达量、FC 值、P 值、FDR 值);差异分析结果(差异修饰位点列表、火山图、热图按功能/通路聚类);数据库注释(位点氨基酸类型、序列位置、蛋白功能描述、已知修饰功能关联);

功能分析结果

GO/KEGG/Reactome 通路富集散点图(Top 20 通路)、STRING 数据库 PPI 网络(标注核心差异修饰蛋白及互作关系)、修饰调控分析(激酶-底物关系预测);

分析与解读报告

核心差异修饰位点集合、潜在标志物/靶点候选、与疾病/表型的关联强度;核心位点功能机制与临床/研究意义解读。

常见问题

根据修饰位点的化学特性选择专属富集策略。①磷酸化(Ser/Thr/Tyr):优先 TiO₂ 富集或 IMAC 富集,复杂样本可联合强阳离子交换色谱(SCX)预分离;②乙酰化/泛素化/巴豆酰化/乳酸化等(Lys 位点):采用特异性抗体免疫沉淀(IP),抗体需经验证;③糖基化(Ser/Thr/Asn):凝集素亲和层析或肼化学富集;④甲基化(Lys/Arg):抗体 IP 或化学标记辅助富集。

通过样本预处理、富集优化、质谱参数调整提升检出率:①样本层面:增加起始样本量,使用高活性酶解试剂延长酶解时间;②富集层面:采用预富集+二次富集策略,减少非特异性肽段干扰;③质谱层面:提高测序深度,使用高分辨率质谱,延长梯度洗脱时间。

定量准确性通过技术设计和实验验证。①技术层面:富集过程添加同位素标记内标,校正富集效率偏差;质谱定量采用'肽段强度归一化',确保组间可比性;②实验验证:选择 10-20 个差异修饰位点进行 PRM 验证,一致性达 80% 以上。

通过多维度验证筛选功能性修饰位点。①保守性分析:利用 PhosphoSitePlus、UniProt 等数据库验证修饰位点在同源蛋白中的保守性;②功能关联:查看该位点是否已被报道或与已知功能域重叠;③实验验证:通过位点突变或过表达修饰酶,检测蛋白活性、细胞功能的变化,验证修饰的功能影响。

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