在细胞内，几乎所有的生物过程都离不开蛋白质与配体的相互作用（protein-ligand interactions）。这些配体可以是小分子药物、代谢物、脂类、甚至金属离子。深入理解这些相互作用不仅有助于揭示信号通路、调控机制和疾病机制，更是药物发现、靶点验证以及机制研究的关键一步。然而，蛋白-配体相互作用具有动态性强、特异性高、背景复杂等特点，传统的亲和层析、生化验证手段难以实现高通量、全谱级的筛查和定量。在这一背景下，化学蛋白质组学（Chemical Proteomics）作为一项融合了有机化学、蛋白质组学和质谱分析的交叉学科技术，正日益成为研究蛋白-配体互作的新利器。

一、什么是化学蛋白质组学？

化学蛋白质组学是一种基于小分子探针和高分辨质谱的靶标识别策略，能够在细胞或组织背景下筛选与特定配体结合的蛋白质群体。

其核心流程包括：

• 设计并合成带有标签的配体衍生物（通常是活性探针，如共价探针、光交联探针）
• 与活细胞或裂解物孵育，使探针与靶蛋白发生特异性结合
• 富集结合蛋白（如利用生物素-链霉亲和素系统）
• 经酶解后用LC-MS/MS鉴定结合蛋白，并进行定量比较

这一技术的最大优势在于可以在复杂生理背景中原位捕捉配体结合蛋白，不仅保留天然构象和微环境，也避免了纯化过程中相互作用的丢失。

二、化学蛋白质组学的核心策略与技术类型

1、活性位点标记（Activity-Based Protein Profiling, ABPP）

通过设计能够共价修饰蛋白活性位点的探针，ABPP可精准捕捉功能性蛋白质，尤其适用于水解酶、氧化还原酶等。

• 常用的探针结构：亲核反应团 + 报告标签 + 骨架
• 可与定量质谱（如SILAC、TMT）联用，实现高通量筛选

2、光交联探针（Photoaffinity Labeling）

光交联探针通过紫外光照射产生短寿命的高活性中间体，与靶蛋白形成不可逆的共价键，适合研究瞬时性、弱相互作用。

• 常用光交联基团：芳基氮烯（Ar-N3）、苯重氮盐等
• 与同位素标记或label-free方法结合，提升定量能力

3、竞争结合实验（Competitive Binding）

将带标签的探针与非标记配体进行竞争实验，可用于验证配体特异性，识别真正靶点vs非特异结合蛋白。

三、典型应用场景

1、药物靶点识别与验证

在新药研发过程中，快速准确地识别候选化合物的作用靶点是机制研究与结构优化的基础。化学蛋白质组学可在细胞内原位捕捉与小分子药物结合的蛋白质群体，为靶点验证与脱靶分析提供高通量解决方案。

2、天然产物机制解析

天然产物具有高度结构多样性，其作用机制往往难以预测。通过结合共价或光交联探针，化学蛋白质组学能够帮助研究人员全面揭示天然产物与蛋白质的互作谱，挖掘潜在治疗靶标。

3、表型筛选后的靶点反推

高内涵筛选等表型导向策略常能筛选出功能活性分子，但具体靶点不明确。化学蛋白质组学可用于反推这些分子的蛋白结合靶点，加快从“表型到机制”的转化效率。

4、毒理学与环境暴露研究

某些药物代谢产物、环境毒素或内源代谢物可能通过与蛋白质的结合引发毒性反应。利用化学蛋白质组学可系统性评估这些分子与蛋白互作带来的功能扰动，揭示毒性机制。

四、技术优势与挑战并存

1、优势

• 高通量：一次实验可识别上百个潜在靶标
• 原位性强：保持天然相互作用背景
• 特异性好：结合探针结构优化提高识别能力
• 易于定量：可结合多种质谱定量策略

2、挑战

• 探针设计要求高：需兼顾亲和力、反应活性与细胞通透性
• 背景噪音干扰：需合理设置对照组与统计阈值
• 数据解读复杂：需整合蛋白质功能注释、通路分析等生信手段

化学蛋白质组学的兴起，为破解蛋白-配体相互作用提供了全新视角。其兼具高通量、原位性和特异性的特质，已成为现代药物研发与机制探索不可或缺的关键工具。百泰派克生物科技化学蛋白质组学全面解决方案包括从实验设计、样品制备、探针合成、靶标鉴定以及数据分析的全流程，为您提供一站式的无忧服务，满足您在药物开发和药物发现领域生物标志物研究、药物和靶点发现、通路建模、药物作用研究等的多种需求。

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；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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