SILAC標(biāo)記法在定量蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在定量dànbáizhì組學(xué)（Quantitative Proteomics）領(lǐng)域，準(zhǔn)確、可重復(fù)地測量不同樣本間dànbáizhì豐度變化，是揭示生物學(xué)機(jī)制的關(guān)鍵。穩(wěn)定同位素標(biāo)記氨基酸細(xì)胞培養(yǎng)（SILAC, Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）作為一種經(jīng)典的代謝標(biāo)記技術(shù)，通過在細(xì)胞生長過程中引入重同位素標(biāo)記氨基酸，實(shí)現(xiàn)高精度、系統(tǒng)性的dànbáizhì定量。本文聚焦SILAC在定量dànbáizhì組學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值與面臨的挑戰(zhàn)。

一、SILAC在定量dànbáizhì組學(xué)中的工作原理

SILAC基于在細(xì)胞培養(yǎng)體系中添加輕（"light"）或重（"heavy"）穩(wěn)定同位素標(biāo)記氨基酸（如^13C或^15N標(biāo)記的賴氨酸和jīngānsuān）。細(xì)胞在代謝過程中自然整合這些標(biāo)記氨基酸至新合成蛋白中。當(dāng)不同條件下培養(yǎng)的細(xì)胞（例如處理組與對照組）合并并共同進(jìn)行dànbáizhì提取、酶解和質(zhì)譜分析時(shí)，通過檢測肽段質(zhì)量差異，即可實(shí)現(xiàn)jīngzhǔn的dànbáizhì豐度比較。這種標(biāo)記方式直接發(fā)生在細(xì)胞水平，避免了后期樣本處理引入的定量偏差，成為早期定量dànbáizhì組學(xué)中應(yīng)用zuì廣泛、zuì具代表性的策略之一。

二、SILAC在定量dànbáizhì組學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

1、高精度的相對定量能力

由于標(biāo)記發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)且天然存在于所有dànbáizhì分子中，SILAC極大降低了樣本間處理差異帶來的誤差。其在大規(guī)模dànbáizhì豐度變化研究中表現(xiàn)出優(yōu)異的定量準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，特別適用于篩選差異表達(dá)蛋白（DEPs）及構(gòu)建動態(tài)變化的dànbáizhì組圖譜。

2、支持多重樣本定量設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)的SILAC通常實(shí)現(xiàn)雙重或三重標(biāo)記（如"light"、"medium"、"heavy"），可以在一次質(zhì)譜分析中比較多個(gè)處理?xiàng)l件下的dànbáizhì豐度，提升數(shù)據(jù)一致性，減少批次效應(yīng)，有效應(yīng)用于時(shí)間序列實(shí)驗(yàn)、劑量梯度實(shí)驗(yàn)等復(fù)雜設(shè)計(jì)。

3、與高分辨質(zhì)譜技術(shù)的高度兼容性

SILAC標(biāo)記產(chǎn)生的質(zhì)量差異清晰、可預(yù)測，非常適合高分辨率質(zhì)譜儀檢測。與現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合，SILAC能夠在jígāo的dànbáizhì覆蓋率下，定量出低豐度甚至微小變化的蛋白，為深入理解細(xì)胞生物學(xué)過程提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)支撐。

4、促進(jìn)定量與功能dànbáizhì組學(xué)結(jié)合

通過與富集策略（如磷酸化、乙?；忍囟ㄐ揎椀陌邢虿东@）聯(lián)用，SILAC不僅可以定量總蛋白水平，還可以分析翻譯后修飾的變化，使定量dànbáizhì組學(xué)研究從靜態(tài)表達(dá)分析進(jìn)一步拓展至動態(tài)功能研究。

三、SILAC在定量dànbáizhì組學(xué)中面臨的挑戰(zhàn)

1、樣本類型限制

SILAC主要適用于可在體外長期培養(yǎng)并保持穩(wěn)定生長狀態(tài)的細(xì)胞系。對于原代細(xì)胞、組織樣本及臨床材料，由于標(biāo)記效率不足或培養(yǎng)條件受限，SILAC應(yīng)用受到了較大制約。這一問題限制了其在疾病機(jī)制研究、臨床dànbáizhì組學(xué)等領(lǐng)域的推廣。

2、標(biāo)記效率與完整性要求高

為了保證定量的準(zhǔn)確性，細(xì)胞需完成接近100%的重同位素氨基酸替代。部分細(xì)胞系對外源氨基酸攝取能力較弱，或在特定培養(yǎng)條件下存在內(nèi)源性氨基酸合成，導(dǎo)致標(biāo)記不wánquán，從而引發(fā)數(shù)據(jù)偏差。

3、成本與時(shí)間投入較大

穩(wěn)定同位素氨基酸價(jià)格高昂，且細(xì)胞需經(jīng)歷多個(gè)世代的培養(yǎng)以實(shí)現(xiàn)wánquán標(biāo)記，整體實(shí)驗(yàn)周期較長。這對于希望快速完成大規(guī)模定量dànbáizhì組學(xué)研究的項(xiàng)目來說，是一項(xiàng)重要考慮因素。

4、多重組別擴(kuò)展的技術(shù)復(fù)雜性

雖然基本SILAC設(shè)計(jì)支持兩到三組樣本定量，但若需進(jìn)一步擴(kuò)展（如6組以上比較），則需采用串聯(lián)定量策略或與其他標(biāo)記方法（如TMT、iTRAQ）結(jié)合，顯著增加了樣本處理復(fù)雜度和數(shù)據(jù)分析難度。

四、技術(shù)優(yōu)化與發(fā)展趨勢

為了突破傳統(tǒng)SILAC的局限性，目前出現(xiàn)了若干優(yōu)化方向：

• 超SILAC（Super-SILAC）：通過構(gòu)建多種重標(biāo)記細(xì)胞混合物，作為標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)用于難以直接標(biāo)記的組織樣本，提高復(fù)雜樣本的定量可靠性。

• 脈沖SILAC（pSILAC）：應(yīng)用于dànbáizhì合成速率研究，揭示細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)、藥物作用機(jī)制等動態(tài)過程。

• 結(jié)合無標(biāo)記定量（Label-free Quantitation）：對于部分難以標(biāo)記的樣本，可采用SILAC與無標(biāo)記方法的互補(bǔ)策略，兼顧數(shù)據(jù)深度與定量范圍。

同時(shí)，隨著質(zhì)譜平臺靈敏度與分辨率的不斷提高，SILAC數(shù)據(jù)處理軟件也在不斷演進(jìn)，使得數(shù)據(jù)解析更加jīngzhǔn、流程更加自動化，極大地拓寬了SILAC在定量dànbáizhì組學(xué)中的應(yīng)用場景。

SILAC標(biāo)記法作為定量dànbáizhì組學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)，憑借高精度、低偏差的定量特性，在揭示生物學(xué)過程、疾病機(jī)制及藥物作用研究中展現(xiàn)出重要價(jià)值。盡管存在樣本適用性、成本等挑戰(zhàn)，但通過技術(shù)創(chuàng)新與多策略融合，SILAC在未來定量dànbáizhì組學(xué)的發(fā)展中仍將發(fā)揮bùkětìdài的作用。面向日益復(fù)雜的生物學(xué)問題，結(jié)合zhuānyè的定量策略與平臺支持，將成為推動dànbáizhì組學(xué)研究不斷突破的關(guān)鍵動力。百泰派克生物科技基于SILAC、TMT等多種策略，靈活定制針對不同樣本和研究目的的dànbáizhì定量解決方案。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務(wù)，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務(wù)，對蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細(xì)胞層面上對多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測分析服務(wù)；

2.獲國家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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