化学蛋白组学（Chemical Proteomics）是一种结合化学探针和高分辨质谱分析的方法，能够在原位、原态条件下系统地解析蛋白质的功能状态、相互作用和小分子靶标。这一策略在药物发现、酶功能研究、翻译后修饰识别等领域具有广泛应用价值。本文将系统梳理化学蛋白组学的实验流程与数据分析思路，帮助科研人员深入理解这一前沿技术，并探讨如何借助专业平台如百泰派克生物科技，高效推进相关研究。

一、什么是化学蛋白组学？

化学蛋白组学是基于可共价修饰蛋白质的化学探针（chemical probes），通过活性位点标记、亲和富集与质谱鉴定，实现对蛋白质功能状态的全景描绘。

其核心优势在于：

1、特异性强：可设计特异性探针靶向某一类酶或结构基序（如丝氨酸水解酶、半胱氨酸残基等）；

2、原位应用：能在细胞甚至动物水平上直接进行；

3、功能导向：不仅识别蛋白，还关注其活性状态或小分子结合位点。

二、化学蛋白组学实验流程解析

整个实验流程通常包括以下关键步骤：

1、化学探针设计与合成

探针通常包括三部分：

（1）识别基团：与目标蛋白活性位点结合；

（2）可反应基团：与蛋白形成共价键；

（3）标签结构：用于后续富集或荧光/光亲和标记，如biotin、alkyne等。

常见探针类型：

（1）ABPP（Activity-Based Protein Profiling）探针

（2）Photoaffinity labeling 探针

（3）Covalent ligand 探针

2、样本处理与探针标记

* 将探针添加至细胞裂解液或活细胞中，充分孵育；

• 对照组加入非活性类似物或过量竞争小分子，用于鉴别特异性结合。

3、点击化学修饰（Click Chemistry）

利用CuAAC反应将探针标记的alkyne结构与biotin-azide等进行共价连接，便于后续的富集步骤。

4、蛋白富集与酶切

* 通过链霉亲和素磁珠进行富集；

• 富集后的蛋白进行胰蛋白酶酶切，获得可上机的肽段。

5、质谱检测（LC-MS/MS）

采用高分辨Orbitrap或Q-TOF质谱平台对肽段进行精确检测，获取肽段序列、修饰位点及相对丰度信息。

在百泰派克生物科技，我们使用优化的富集-酶切流程与Thermo Orbitrap Exploris等先进质谱平台，确保化学蛋白组学实验在灵敏度和重复性方面表现优异。

三、数据分析策略

化学蛋白组学数据分析与常规蛋白质组学有所不同，需结合化学修饰位点和定量特征，常用流程包括：

1、数据预处理

• 使用MaxQuant、Proteome Discoverer等软件进行MS数据识别和定量；
• 识别化学探针标记位点（如alkyne标签位点）；
• 去除背景绑定（通过竞争组、空白组过滤）。

2、特异性结合蛋白筛选

• 设定丰度比值（如DMSO对比探针标记组）阈值；
• 结合统计学分析（如t-test, FDR校正）筛选高置信靶标。

3、功能注释与通路富集

• 利用DAVID、Metascape、STRING等工具，分析标记蛋白的分子功能、亚细胞定位、信号通路；
• 揭示特定探针或小分子作用的生物学机制。

4、靶标验证（可选）

进一步通过Western Blot、Co-IP或功能实验证实核心靶蛋白的功能角色与结合关系。

四、应用案例：从机制研究到药物开发

化学蛋白组学已经在多个方向展现出强大的应用潜力：

1、新型药物靶点发现：识别小分子共价结合的蛋白质靶标（如KRAS G12C、BTK）；

2、酶活性谱分析：通过ABPP探针评估细胞内酶活性动态变化；

3、翻译后修饰研究：检测氧化、硝化、烷基化等修饰位点；

4、细胞应答机制探索：分析药物或应激因子诱导的蛋白活性变化。

五、百泰派克生物科技：一站式化学蛋白组学解决方案

在百泰派克生物科技，我们提供从探针筛选建议、实验方案定制、富集与上机、到数据分析与生物学解释的全流程服务，助力您的科研项目快速推进：

• 经验丰富的化学修饰蛋白组专家团队
• 高通量自动化样本处理平台
• Orbitrap高分辨质谱精准鉴定
• 深度分析报告 + 生物学注释支持

化学蛋白组学作为连接“结构-功能-靶点”研究的桥梁，正日益成为功能蛋白质组学的重要组成部分。它不仅揭示了蛋白质如何被调控，更为药物靶标识别和机制阐明提供了独特视角。如果您正关注某一小分子的蛋白靶标、某类酶的活性变化，或希望以功能为导向深入解析蛋白组学——欢迎联系百泰派克生物科技，开启您的专属化学蛋白组学研究方案。

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