组蛋白琥珀酰化作为一种新型表观遗传修饰，在基因表达调控、代谢信号传导以及疾病机制研究中扮演着重要角色。相比传统的组蛋白乙酰化和甲基化，琥珀酰化带有更大的结构体积和负电荷，其研究不仅有助于揭示染色质的开放状态，还能反映细胞代谢水平。液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术因其高灵敏度、高特异性和全组蛋白覆盖能力，已成为研究组蛋白琥珀酰化的核心工具。

一、组蛋白琥珀酰化与 LC-MS/MS 的研究意义

1、琥珀酰化的化学特性

组蛋白琥珀酰化是在赖氨酸侧链上共价添加琥珀酰基（-CO-CH₂-CH₂-COOH），该修饰不仅改变赖氨酸的正电荷，还增加了分子体积，降低组蛋白与DNA的亲和力，从而使染色质更为开放。琥珀酰化的动态变化与细胞代谢水平密切相关，尤其在高能量需求或代谢异常状态下更加显著。

2、LC-MS/MS 的优势

LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）能够实现对复杂蛋白混合物中低丰度修饰肽段的高灵敏检测。与传统抗体方法相比，它具有以下优势：

（1）可同时鉴定多个修饰位点，提供全组蛋白覆盖。

（2）量化精确，可结合 TMT 或 Label-free 方法分析修饰动态变化。

（3）结合代谢组学可揭示琥珀酰化与代谢状态的关系。

二、LC-MS/MS 研究组蛋白琥珀酰化的实验流程

研究组蛋白琥珀酰化的 LC-MS/MS 实验通常包括样品制备、组蛋白提取与酶解、肽段富集、色谱分离和质谱分析几个关键步骤。

1、样品制备与组蛋白提取

组蛋白分离是保证 LC-MS/MS 检测灵敏度的关键环节。常用方法包括：

（1）细胞裂解：利用高盐缓冲液或酸性缓冲液提取核蛋白，避免蛋白降解。

（2）组蛋白富集：通过酸性提取和超滤步骤，将组蛋白与非组蛋白分离。

（3）蛋白定量：使用 BCA 或 Bradford 法测定组蛋白浓度，为后续酶解和肽段富集提供基础数据。

2、酶解与肽段制备

组蛋白具有丰富赖氨酸和精氨酸残基，直接酶解可能产生过多短肽或复杂的多修饰肽段。因此，优化酶解策略尤为重要：

（1）酶选择：通常使用胰蛋白酶（trypsin）或赖氨酸特异性酶（Lys-C）联合消化，以保证肽段长度适中。

（2）保护修饰：在酶解过程中添加抑制剂防止琥珀酰化脱落。

（3）肽段净化：通过固相萃取（SPE）去除盐分和杂质，保证色谱分离效果。

3、琥珀酰化肽段富集

琥珀酰化肽段在全组蛋白中通常占比较低，因此富集是提高检测灵敏度的关键：

（1）免疫亲和富集：使用特异性琥珀酰化抗体捕获目标肽段。

（2）化学富集方法：如琥珀酰化特异性化学试剂标记与亲和捕获，增强低丰度肽段的检测能力。

（3）结合多步富集策略：可在复杂样品中进一步提高肽段覆盖度。

4、液相色谱分离

LC 阶段主要通过反相高效液相色谱（RP-HPLC）将肽段按疏水性分离，为质谱检测提供稳定进入离子源的样品：

（1）梯度洗脱：通常采用乙腈梯度，确保复杂肽段按不同疏水性依次进入质谱。

（2）在线耦合质谱：减少样品损失，提高信号稳定性和重复性。

5、串联质谱分析（MS/MS）

高分辨率质谱如 Orbitrap 或 Q-TOF 可对琥珀酰化肽段进行精确质荷比检测：

（1）MS1 扫描：获取肽段母离子质量，初步筛选目标肽段。

（2）MS2 扫描：对母离子进行碰撞诱导解离（CID/HCD），生成特征碎片离子用于修饰位点鉴定。

（3）定量分析：结合 TMT 或 Label-free 方法，实现不同实验组间的琥珀酰化动态量化。

三、数据分析与功能解读

1、肽段鉴定与修饰位点定位

使用专业软件（如 MaxQuant、Proteome Discoverer）进行数据库搜索，精确定位琥珀酰化赖氨酸位点，并输出置信度评分。

2、量与统计分析

对不同处理组琥珀酰化水平进行比较，可通过热图、火山图等可视化手段展示差异修饰位点。

3、功能富集与代谢关联

将鉴定出的琥珀酰化蛋白进行 GO 和 KEGG 富集分析，结合代谢组学数据，揭示琥珀酰化在能量代谢、染色质重塑和细胞信号传导中的作用。

通过 LC-MS/MS 技术，科研人员可以高精度、全覆盖地解析组蛋白琥珀酰化的分布、动态变化及功能意义。这不仅有助于揭示染色质结构与基因表达的调控机制，还能够将代谢状态与表观遗传调控联系起来，为肿瘤、神经疾病及代谢相关疾病的机制研究提供新视角。借助百泰派克生物科技成熟的质谱平台与专业数据解析服务，科研团队可以高效、可靠地开展琥珀酰化研究，加速从基础科学发现到应用研究的转化，为精准医学和新型治疗策略探索提供坚实支持。

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；

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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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