糖基化是最广泛存在的蛋白质翻译后修饰之一，在细胞识别、信号转导、免疫调节等多种生命过程中发挥关键作用。研究糖蛋白质组不仅有助于深入理解生物系统的精细调控机制，还在疾病机制解析和生物标志物发现中展现出巨大潜力。质谱技术的发展为糖蛋白的高通量鉴定和精确定量提供了核心支撑。本文将全面梳理糖蛋白质组学研究中从样本处理、糖肽富集、质谱检测到数据分析的关键环节，帮助科研人员系统掌握该领域的实验与分析策略。

一、糖蛋白质组学研究的核心挑战

糖基化修饰具有高度的位点选择性和糖链结构多样性，使得糖蛋白的系统性分析远比总蛋白质组更具复杂性。研究人员需面对以下关键难点：

• 糖蛋白在整体蛋白质组中丰度较低，信号易被掩盖
• 糖链结构异质性强，增加了质谱解析难度
• 糖肽碎裂模式复杂，常规算法难以准确注释

解决这些问题，需要在样本制备、富集策略和质谱方法上进行高度优化，并辅以专门的数据处理流程。

二、样本预处理与糖肽富集策略

在糖蛋白质组学分析中，糖肽的有效富集是确保下游质谱灵敏度和特异性的前提。

1、HILIC亲水作用色谱

基于糖链较强的亲水性，HILIC色谱可高效区分糖肽与非糖肽组分，适用于大规模筛查糖蛋白修饰位点，具有良好的重现性和通量。

2、凝集素亲和捕获

使用多种凝集素针对特定糖结构进行识别与富集，能在一定程度上提高对不同糖型蛋白的覆盖，但需结合目标研究设计凝集素组合，避免偏向性。

3、氧化-肟化富集法

通过氧化糖链中的顺式二醇基团生成醛基，并与肟基或水解肼进行选择性化学结合，捕获糖肽，适合结构研究和O-糖肽富集。

※ 各类富集策略应根据样本特性与研究目标灵活组合，以实现更全面的糖蛋白覆盖。

三、酶切与糖链处理策略

在蛋白酶切阶段，常用胰蛋白酶或Gluc-C酶生成适合质谱分析的肽段。针对N-糖蛋白分析，酶切后可选择进行PNGase F处理，去除糖链并在N位天冬酰胺上形成+1 Da的质量位移，有助于定位糖基化位点。若研究关注糖链结构，则应保留糖链信息，通过优化碎裂模式获取糖链与肽段的组合信息。

四、质谱平台与碎裂模式优化

高分辨质谱平台结合多种碎裂方式已成为糖蛋白质组研究的标准配置。三种常见碎裂模式各有优势：

1、HCD（高能碰撞裂解）

适于产生典型糖链氧离子（如HexNAc+、Hex+），有助于识别糖型和结构特征，适合定量研究。

2、ETD（电子转移裂解）

在保留糖链完整性的同时裂解肽段骨架，适合定位糖基化位点，尤其在保留修饰信息方面优势显著。

3、EThcD（联合裂解）

结合HCD与ETD信号，可在一次扫描中同时获得糖链与肽段信息，提升糖肽鉴定的深度与准确性。

※ 碎裂模式的选择需结合实验目的和仪器配置进行调整，尤其在大规模分析或高通量筛查中尤为关键。

五、数据处理与糖肽结构解析

糖蛋白质组数据的分析是当前技术发展的重点之一。标准流程包括：

• 原始谱图质量控制与峰提取
• 与数据库匹配获取糖肽候选序列
• 基于碎片离子与糖链特征进行打分筛选
• 确认糖基化位点与糖链结构

先进的搜索引擎已逐步支持异构糖链识别、多糖型匹配以及定量分析，提升结果的可解释性与重现性。同时，人工验证与交叉比对仍在某些关键研究中不可或缺，特别是在新型糖链结构或未知修饰位点的研究中。

六、糖蛋白质组定量策略

定量分析是理解糖蛋白功能变化的关键。常见定量方法包括：

• TMT/iTRAQ多肽标记：可实现多样本并行定量，适合差异表达筛查
• Label-free定量：不依赖标签，灵活性高，适合复杂样本组分析
• 糖链特异性标记策略：结合化学标记提高特定糖肽的定量灵敏度

高质量定量结果需结合生物信息学方法进行统计与通路富集分析，识别关键调控节点。

糖蛋白质组学正推动我们对细胞调控机制的深入理解，其在疾病诊断、靶点发现及生物药开发中的应用潜力不断扩展。基于质谱的研究平台正在不断演进，推动糖基化研究向更高分辨率和更广覆盖度发展。针对糖蛋白质组学的复杂需求，百泰派克生物科技提供覆盖全流程的一体化服务方案。我们将持续优化富集、检测与解析流程，为科研人员提供可信赖、高效能的糖蛋白质组学整体解决方案。

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!

>>点击了解更多优质服务项目