细胞是结构精密的微型工厂，其内部各个细胞器如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等承担着独特的功能。蛋白质组学虽然可以对整个细胞或组织样本中的蛋白质进行全面检测，但却难以回答一个关键问题：特定蛋白质在细胞内的精确位置到底在哪里？这正是亚细胞蛋白质组学（Subcellular Proteomics）的研究重点。它不仅关心蛋白“是否存在”，更关注蛋白“在哪里存在”。这一空间分辨能力，对于揭示蛋白质的功能、定位相关疾病机制乃至开发靶向药物，具有不可替代的重要意义。

一、什么是亚细胞蛋白质组学？

亚细胞蛋白质组学是一种融合了细胞分组学与蛋白组学的研究策略，旨在识别并定量细胞不同亚细胞结构（如细胞核、线粒体、胞质等）中的蛋白质组成、表达变化与定位动态。其核心在于：

1、亚细胞分离技术：通过超速离心、密度梯度离心、免疫亲和富集等方式将细胞器分离；

2、质谱分析平台：使用高分辨率质谱（如Orbitrap、TIMS-TOF）实现不同细胞器样本中蛋白质的高通量定量；

3、蛋白定位注释：结合公共数据库（如Human Protein Atlas、UniProt）或自建参考库进行蛋白定位信息解析。

简而言之，亚细胞蛋白质组学让我们得以在“空间维度”上描绘细胞内的蛋白质地图。

二、亚细胞蛋白质组学的主要技术路线

1、细胞器分离策略

不同的亚细胞结构具有不同的密度、大小和膜特性，可通过以下方式分离：

（1）差速离心（Differential Centrifugation）：粗略分离细胞器；

（2）密度梯度离心（Sucrose/OptiPrep gradient）：精确富集特定细胞器；

（3）免疫磁珠富集：对低丰度或特异性细胞器（如自噬体）进行特异性捕获；

（4）原位标签技术（APEX、TurboID）：在活细胞内实时标记空间蛋白组。

2、蛋白质组检测与定量

一旦获得亚细胞样本，质谱检测便成为核心步骤。通常采用以下几种策略：

（1）标签定量（TMT/iTRAQ）：适合多组分、多条件下亚细胞蛋白组的并行比较；

（2）标记自由定量（Label-Free）：适用于成本敏感或样本量受限的实验；

（3）DIA（数据独立采集）模式：提供更高的重现性与覆盖度，适合空间蛋白质组图谱构建。

三、亚细胞蛋白质组学的典型应用场景

1、疾病机制研究：定位改变提示功能异常

许多疾病（如癌症、神经退行性疾病）与蛋白质“错位”密切相关。例如，某些核定位转录因子异常滞留于胞质，可能提示其信号通路受阻。亚细胞蛋白组学能揭示这些关键的空间变异。

2、药物作用机制：观察定位变化反应

药物进入细胞后，其作用并非仅表现为蛋白表达变化，更体现在定位的迁移。例如，某些抗肿瘤药物能诱导线粒体蛋白泄漏，提示启动细胞凋亡通路。亚细胞层面的蛋白质组数据，正是验证药效机制的重要证据。

3、蛋白质复合物研究：空间共定位揭示相互作用

蛋白质往往协同工作于特定细胞区室。亚细胞蛋白质组学结合交联质谱或免疫共沉淀，可揭示复杂蛋白复合体的组装和空间结构。

4. 空间-时间动态研究：响应刺激的蛋白迁移

外源刺激（如药物、病毒、应激）可引发蛋白在亚细胞层面的重新分布。通过多时点亚细胞蛋白质组采集，可以揭示蛋白的时空动态轨迹。

四、亚细胞蛋白质组学的挑战与未来趋势

尽管亚细胞蛋白质组学为生命科学研究提供了前所未有的空间解析力，但仍面临诸多挑战：

1、细胞器纯度不足：混杂污染影响定位准确性；

2、样本量需求大：尤其是免疫磁珠等富集手段对起始材料要求高；

3、蛋白动态性强：单一时间点分析难以全面反映定位变化；

4、数据注释依赖数据库：某些新蛋白无明确定位信息。

未来，亚细胞蛋白质组学将朝着更高分辨率、更低起始量、更强动态解析力发展。例如，结合成像质谱（imaging MS）、单细胞蛋白组学或人工智能辅助定位预测，将极大拓展其应用边界。

五、百泰派克生物科技：您可信赖的亚细胞蛋白质组合作伙伴

在亚细胞蛋白质组研究中，从样本制备到数据解释都需高标准的技术支持。百泰派克生物科技依托先进的质谱平台与标准化分离流程，已为多个研究项目提供定制化亚细胞蛋白组解决方案，包括：

• 特定细胞器的定量蛋白组分析
• 药物刺激下的空间蛋白响应图谱
• 病理组织亚细胞蛋白定位研究

我们不仅交付高质量数据，更提供从实验设计到结果解读的全流程支持，助力您的科研发现落地转化。

亚细胞蛋白质组学正在重塑我们对细胞功能的理解。它不仅告诉我们“蛋白质在做什么”，更揭示了“蛋白质在哪里在做”。这种空间维度的深入解析，正在推动基础研究、疾病机制研究与精准医学向更高分辨率迈进。如果您正计划开展亚细胞蛋白组项目，欢迎联系百泰派克生物科技，我们愿成为您科研之路上的深度合作伙伴。

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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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