导读

• 蛋白质乙酰化修饰定义

• 蛋白质乙酰化修饰功能

• 组蛋白乙酰化调控过程

• 蛋白质乙酰化修饰位点鉴定流程

• 蛋白质乙酰化修饰组学定量分析流程

蛋白质在细胞中经过翻译后，到被运输到相应的细胞器并且发生特定的生物学作用前会经过很重要的一步加工，那就是蛋白质翻译后修饰加工。蛋白质翻译后修饰的作用主要是改变蛋白质的活性、定位或功能。通过蛋白质翻译后修饰也进一步增加了细胞通路机制和生命活动的多样性和复杂性。常见的蛋白质翻译后修饰包括磷酸化，乙酰化，糖基化，泛素化等。在这期我们就先来说说乙酰化。

一、蛋白质乙酰化修饰

蛋白质乙酰化修饰，顾名思义指的就是在蛋白质原有基础上面嫁接上乙酰化基团。在细胞中，乙酰化修饰的反应由乙酰基转移酶所催化，将乙酰辅酶A的乙酰基转移并添加在蛋白质赖氨酸残基上。在早期的研究中，乙酰化修饰一直被认为是真核细胞所特有的一种翻译后修饰，直到后来研究发现原核细胞中年也存在着蛋白质乙酰化修饰。所以，乙酰化修饰是原核和真核生物所共有的一种翻译后修饰类型。

二、蛋白质乙酰化修饰的功能

目前对乙酰化修饰的功能研究主要集中在对细胞转录调控，以及对代谢通路的调控这两个方面。在众多乙酰化修饰的蛋白质中，研究较多的要数细胞核中包围DNA的组蛋白了。组蛋白和DNA缠绕构成核小体，组蛋白的甲基化、乙酰化修饰能够调节DNA缠绕的松紧度，从而对基因表达进行调控，因此，组蛋白的翻译后修饰是表观遗传学研究中的重要一环。另外，研究也发现乙酰化修饰普遍存在于人的多种代谢酶之中，并且参与调控代谢通路以及代谢酶的活性。其中在肝脏这样的代谢器官中就存在着多种代谢酶被高度乙酰化。因此，对蛋白质新的乙酰化位点的研究以及乙酰化修饰组学研究能够为揭示更多病症的原因提供重要指导意义，并未疾病相关的新药研发打开新思路。

三、组蛋白乙酰化调控过程

在细胞核内，组蛋白乙酰化与组蛋白去乙酰化过程处于动态平衡，组蛋白的乙酰化水平由组蛋白乙酰化转移酶（histone acetyltransferase, HAT）和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）共同调控。HAT将乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白氨基末端特定的赖氨酸残基上，组蛋白在带上负电乙酰化基团后，与同样带负电的DNA相互排斥，因此DNA缠绕变得松弛，能够与转录因子结合开启基因的表达。相反HDAC使组蛋白去乙酰化，促进带负电荷的DNA紧密结合，核小体包裹得更为紧密，DNA无法与转录因子相结合，基因的转录也就相应地受到抑制。

组蛋白乙酰化调控

四、蛋白质乙酰化鉴定

蛋白质乙酰化修饰位点鉴定

蛋白质乙酰化鉴定流程

• 组织/细胞破碎，提取、提纯目的蛋白质
• 使用胰蛋白酶将目的蛋白酶解成多肽片段
• 使用高效特异性乙酰化抗体对乙酰化修饰肽段进行免疫富集
• 使用LC-MS/MS对富集的乙酰化肽段进行鉴定分析
• 数据分析，并对鉴定的乙酰化位点的生物学功能进行解释预测。

随着蛋白质组研究的发展，我们越来越深刻地意识到，对于生物体生命活动的管理和调控过程，密切相关的不仅是单个蛋白质层面的修饰状态，更重要的是研究蛋白质组学水平研究在翻译后修饰的动态变化。高质、高效的蛋白质翻译后修饰富集技术和丰富的、精准的定量手段使得研究蛋白质水平的翻译后修饰组学成为现实，借助这些组学研究手段能够实现不同生理病理状态下生物样本在翻译后修饰水平上的定量比较，深入地揭示翻译后修饰水平的波动与生物生命活动的密切联系。

除了以上对单个蛋白质的乙酰化为位点进行分析，我们还可以通过结合iTRAQ，SILAC定量蛋白组学标记，实现对乙酰化修饰组学进行定量分析，研究比对两个生物样品中的各个蛋白的乙酰化水平，为发现新的乙酰化靶点和蛋白生物靶标提供有力支持。

五、蛋白质乙酰化修饰组学定量分析

基于iTRAQ技术的乙酰化修饰组定量研究

蛋白质乙酰化修饰组学定量分析流程

• SILAC细胞标记，组织/细胞破碎，提取、提纯目的蛋白质（基于SILAC的乙酰化修饰组学定量）
• 使用胰蛋白酶将目的蛋白酶解成多肽片段
• 对多肽片段进行iTRAQ标记（基于iTRAQ的乙酰化修饰组学定量）
• 使用高效特异性乙酰化抗体对乙酰化修饰肽段进行免疫富集
• 使用LC-MS/MS对富集的乙酰化肽段进行序列分析
• 数据分析，比对不同样本中蛋白乙酰化修饰水平差异，并对产生变化的生物学意义进行解释。

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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