组蛋白泛素化（histone ubiquitination）是一种关键的翻译后修饰（PTM, post-translational modification），通过泛素（Ub）共价修饰组蛋白赖氨酸残基，调控 DNA 损伤修复、转录活性和染色质结构重塑。由于其在癌症、神经退行性疾病等领域的重要作用，精准鉴定组蛋白泛素化位点成为蛋白组学研究的热点。LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱） 技术凭借高灵敏度和高通量特性，成为研究组蛋白泛素化的核心工具。

一、组蛋白泛素化的特点与分析难点

1、低丰度修饰

组蛋白泛素化在细胞总组蛋白中占比极低，直接检测难度大，需要结合高灵敏度的质谱和富集策略。

2、异质性修饰

单一组蛋白可能存在多种泛素链类型（K48、K63 等），同一赖氨酸也可能被 SUMO 或其他 PTM 修饰，增加质谱解析难度。

3、蛋白结构复杂

组蛋白富含赖氨酸，胰蛋白酶消化后产生的肽段短且重复性高，易干扰质谱识别，需要优化酶解策略。

二、LC-MS/MS 研究组蛋白泛素化的实验策略

1、样品制备

（1）细胞/组织裂解

使用强变性裂解液（如 8 M 尿素或 SDS buffer）以抑制去泛素化酶（DUB）活性，常加入 N-ethylmaleimide（NEM） 保护泛素化修饰。

（2）组蛋白提取与纯化

通过酸提取法（0.2-0.4 M H₂SO₄） 富集组蛋白，并结合 C18 固相萃取（SPE） 或亲和柱去除杂质，提高后续 LC-MS/MS 检测质量。

（3）酶解策略

常规胰蛋白酶对泛素化肽段识别有限，可联合 Lys-C 或 Glu-C 进行消化，并保留特征性的 GlyGly 修饰，这是 LC-MS/MS 鉴定泛素化的标志。

2、泛素化肽段富集

（1）免疫亲和富集（IP）

利用抗-K-ε-GlyGly 泛素化特异性抗体捕获低丰度泛素化肽段，并通过洗脱净化提高质谱信号。

（2）化学衍生策略

可使用二硫键交换或生物素化衍生化方法进一步选择性富集泛素化肽段，提高检测覆盖率。

3、LC-MS/MS 检测

（1）液相色谱分离

采用高性能反相纳升液相色谱（nano-RP-LC） 分离复杂肽段，梯度洗脱设计兼顾泛素化肽与非修饰肽的分离效率。

（2）质谱检测

使用高分辨率质谱仪（如 Orbitrap 或 Q-TOF）实现低丰度泛素化肽段的精准检测：

• 前体离子（precursor ion）精确测量。
• 特征 fragment ion 捕获 GlyGly 修饰（+114.0429 Da）。
• 支持数据依赖采集（DDA） 或 数据独立采集（DIA），提高泛素化位点覆盖率。

4、数据分析与定量

（1）数据库搜索

使用 MaxQuant、Proteome Discoverer 或 PEAKS 等软件，设置合理误差窗口（5-10 ppm）识别 GlyGly 修饰。

（2）泛素化位点定量

可结合标记定量（SILAC、TMT） 或无标记定量（LFQ），分析不同处理或疾病状态下泛素化动态变化。

（3）下游功能注释

结合 GO/KEGG 富集分析和染色质免疫共沉淀（ChIP）验证泛素化调控通路和生物学功能。

三、LC-MS/MS 在组蛋白泛素化研究中的优势

1、高灵敏度：可检测低丰度泛素化位点。

2、高通量：同时鉴定数千个泛素化肽段。

3、精准定位：GlyGly 修饰标记明确泛素化赖氨酸。

4、定量能力：支持标记或无标记定量分析，揭示动态调控规律。

通过 LC-MS/MS，科研人员可以系统揭示组蛋白泛素化的空间分布和动态变化，为 DNA 损伤修复、转录调控及疾病机制研究提供数据支撑。

四、实践经验与百泰派克生物科技解决方案

组蛋白泛素化研究面临低丰度、复杂背景、肽段难识别等挑战。百泰派克生物科技提供整合解决方案：

1、定制化组蛋白提取与酶解方案，保证 GlyGly 修饰保留。

2、高选择性 diGly 抗体富集及 workflow，提升信号强度。

3、高分辨 LC-MS/MS 平台，支持 DDA/DIA 混合策略，提高覆盖率。

4、数据分析与生物信息学服务，提供定量结果、谱图和功能注释。

通过这种一站式服务，科研团队可快速获得高质量组蛋白泛素化谱图和动态定量数据，加速基础研究和疾病机制探索。

通过 LC-MS/MS 研究组蛋白泛素化，需要从样品制备、肽段富集、质谱检测到数据分析全程优化。保护修饰的裂解和酶解策略、低丰度肽段的抗体或化学富集、高分辨 LC-MS/MS 分析以及精准数据处理共同确保泛素化位点的可靠鉴定与定量。结合百泰派克生物科技的定制化实验流程和高灵敏质谱平台，科研团队可高效获得组蛋白泛素化谱图，支持 DNA 损伤修复、转录调控及疾病机制的深入研究，为生命科学研究提供强有力的数据支撑。

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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