无标记定量蛋白质方法:优势与局限性-蛋白相关服务 -技术服务-生物在线
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无标记定量蛋白质方法:优势与局限性

无标记定量蛋白质方法:优势与局限性

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产品名称: 无标记定量蛋白质方法:优势与局限性

英文名称: Label-Free Protein Quantification Methods: Advantages and Limitations

产品编号: protein-quantification-zh14

产品价格: 询价

产品产地: 中国北京

品牌商标: 百泰派克生物科技

更新时间: 2025-06-07T12:01:33

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在现代生命科学研究中,蛋白质组学正从“定性识别”迈向“定量解析”的新阶段。定量蛋白质组学可以揭示不同处理条件下蛋白表达水平的动态变化,帮助科研人员从功能层面深入理解生物过程。在众多定量蛋白质组学方法中,无标记定量(Label-Free Quantification, LFQ)因其操作简便、样本适应性强等优势,成为近年来应用增长最快的一类方法。

 

一、什么是无标记定量蛋白质方法?

无标记定量是不依赖同位素或化学标签的质谱定量技术。研究者通过分析样本中肽段的MS信号强度,实现对蛋白质丰度的相对比较。

目前,主流的LFQ策略主要包括:

  • 峰面积积分(Intensity-based quantification):基于MS1水平的离子强度积分,对肽段丰度进行精确计算。
  • 谱图计数(Spectral Counting):统计特定蛋白被识别的肽段在质谱数据中出现的频次,推断其相对丰度。

二、无标记定量的核心优势

1、操作流程简洁,无需标记步骤

LFQ的最大特点是“标签自由”。实验流程与标准蛋白组学流程一致,样本经过酶解后即可直接上机分析,无需进行同位素标记或标签混合。这种策略极大降低了实验门槛,尤其适用于难以标记的样本类型。此外,省略标记步骤还能减少技术误差积累,提升整体实验的可重复性和操作效率。

 

2、样本类型与数量灵活

LFQ不受多重标签数量的限制,可以轻松处理几十甚至上百个样本。这使得LFQ特别适用于多时间点或多处理组的实验设计以及队列规模较大的临床样本分析。

 

3、成本相对低廉,适合大规模研究

由于省去了昂贵的标记试剂和繁琐的标签混合流程,LFQ在成本控制方面具有显著优势。对于预算有限但样本数量大的科研项目,LFQ提供了一种性价比较高的解决方案,有助于推动大样本蛋白质组学的普及应用。

 

4、支持高通量与自动化

LFQ配合现代高分辨率质谱仪(如Orbitrap、Q-TOF)和自动化平台(如自动上样器、液相色谱系统),可实现高通量数据采集和分析。同时,配套的软件工具(如MaxQuant、DIA-NN、Spectronaut等)提供了强大的数据处理与统计功能,使得数据分析更为系统、标准化。

 

三、无标记定量的局限性

1、对质谱仪器的稳定性要求高

LFQ的定量精度极度依赖于质谱仪的运行稳定性。如果采集过程中存在批次效应(batch effect)、保留时间漂移或离子源波动,可能会严重影响数据可比性。因此,LFQ实验对质谱平台的维护、质控流程与样本上机顺序都有较高要求,推荐搭配使用标准化的QC策略。

 

2、低丰度蛋白定量能力相对不足

在复杂生物样本中,蛋白质浓度差异可能达到10^6级别。LFQ虽然能捕捉大量中高丰度蛋白,但对低丰度或难离子化蛋白(如转录因子、细胞因子)仍存在识别率偏低的问题。此外,高丰度蛋白的离子抑制效应也可能掩盖低丰度信号,降低整体的动态范围。为提升灵敏度,研究者常需采用分段分离(如高pH反向相色谱预分馏)或靶向增强策略(如PRM)辅助分析。

 

3、数据处理复杂,分析结果受算法影响大

LFQ产生的原始数据体量大、变量多,且与实验条件密切相关。不同的数据处理软件对特征提取、归一化、缺失值填补和差异分析的策略各异,可能导致结果不一致。此外,LFQ的定量结果主要为相对表达量,对蛋白质绝对丰度的判断仍需依赖外源标准或其他校准手段。LFQ数据分析不仅依赖于合适的软件工具,还需要研究者具备一定的统计学和生物信息学知识。

 

四、应用场景

无标记定量方法被广泛应用于多个领域。例如:

  • 肿瘤研究:比较不同癌症组织中蛋白表达差异,挖掘潜在生物标志物
  • 药物机制研究:揭示化合物处理前后蛋白质组变化,辅助机制解析
  • 免疫学研究:评估细胞因子、受体表达与免疫反应相关通路活性
  • 微生物组学:探索微生物代谢通路及其与宿主互作关系

无标记定量蛋白质组学方法以其操作简便、成本低、样本适应性强等特点,已成为蛋白质组研究中的重要工具。但LFQ在某些方面仍存在局限。科研人员在选择无标记定量策略时,需结合研究目的、样本特点和平台能力,进行综合评估。百泰派克生物科技致力于为科研人员提供高质量、定制化的定量蛋白组分析服务。欢迎联系我们,共同探索蛋白质表达的奥秘,加速科研创新。

 

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;

4.七大质量控制检测平台,满足您一站式服务需求;

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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

 

 

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