在细胞核中，DNA并不是裸露存在，而是紧密缠绕在组蛋白上形成染色质结构。组蛋白不仅是DNA的包装者，更是基因表达、DNA修复和染色体稳定性的关键调控者。组蛋白的功能受到多种可逆翻译后修饰（PTMs）的调控，其中单泛素化（monoubiquitination）是一种重要且特殊的修饰形式。近年来，单泛素化组蛋白在转录调控、DNA损伤修复以及干细胞分化等领域的研究迅速发展，为理解表观遗传调控提供了新视角。

一、什么是单泛素化组蛋白？

组蛋白是染色质的核心蛋白，负责将DNA紧密包装成核小体，从而调控基因表达、DNA修复和染色体稳定性。组蛋白上存在多种可逆的翻译后修饰（PTMs），包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等，这些修饰共同构成了所谓的组蛋白代码（histone code）。

泛素化（ubiquitination）是指将小分子蛋白泛素（ubiquitin, ~8.5 kDa）共价连接到靶蛋白的赖氨酸残基上。

• 当一个组蛋白上只结合一个泛素分子时，这种修饰称为单泛素化（monoubiquitination）。
• 如果同一赖氨酸上形成多聚泛素链，则为多泛素化（polyubiquitination），通常与蛋白降解相关。

因此，单泛素化组蛋白是指组蛋白特定赖氨酸残基被单个泛素分子修饰的状态。

二、单泛素化组蛋白的常见类型

在哺乳动物中，最常研究的单泛素化组蛋白包括：

注：K代表赖氨酸（Lys），数字表示氨基酸在蛋白质序列中的位置。

三、单泛素化组蛋白的生物学功能

1、基因转录调控

• H2B单泛素化（H2Bub1）在RNA聚合酶II介导的转录中起关键作用。
• 它可以促进下游组蛋白H3的甲基化（H3K4me3、H3K79me2），形成“交叉修饰（crosstalk）”，增强活跃基因的转录效率。

2、DNA损伤修复

• H2A单泛素化（H2AK119ub）参与DNA双链断裂（DSB）修复路径的选择。
• 通过招募修复因子（如BRCA1），影响同源重组（HR）或非同源末端连接（NHEJ）的修复效率。

3、染色质结构调控

• 单泛素化可以改变核小体间的相互作用，使染色质更易于重塑。
• 在干细胞和发育阶段，它调控基因沉默和启动子状态。

4、与疾病相关

• H2Bub1缺失与癌症转移、干细胞分化障碍密切相关。
• H2Aub1异常则与肿瘤抑制基因失活和染色体不稳定性相关。

四、单泛素化组蛋白检测方法

现代蛋白组学和分子生物学提供了多种手段：

1、抗体检测（Western blot / ChIP）

• 使用针对特定位点的单泛素化特异性抗体，如H2Bub1-K120抗体。
• ChIP-seq可以定位泛素化在全基因组的分布。

2、质谱分析（Mass Spectrometry）

• 高分辨率质谱可精确定量单泛素化位点和丰度。
• 通过酶解肽段并识别泛素残基上的特征“GlyGly”标记，分析蛋白组水平的泛素化景观。
• 百泰派克生物科技提供高灵敏度Orbitrap质谱解决方案，可实现单泛素化组蛋白的全景定量分析。

3、基因编辑与功能验证

• CRISPR/Cas9或点突变（如K→R）可阻断特定位点泛素化，研究其生物学效应。

单泛素化组蛋白是一种重要的表观遗传修饰，通常不直接导致蛋白降解，而是通过调控染色质结构、基因转录和DNA修复发挥功能。H2A和H2B是研究最深入的靶点，其异常与癌症、发育障碍等疾病相关。借助高灵敏度质谱和特异抗体，可以实现精准定位和定量分析，为机制研究和药物靶点发现提供重要工具。百泰派克生物科技在蛋白质组学和表观遗传分析方面拥有成熟技术平台，支持科研团队高通量、深覆盖地解析单泛素化组蛋白的全局景观，为转录调控和疾病机制研究提供坚实数据支撑。

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

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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。

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