蛋白質(zhì)序列比對(duì)與同源性分析指南檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在dànbáizhì功能注釋、結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和進(jìn)化分析等多個(gè)生物學(xué)研究領(lǐng)域中，dànbáizhì序列比對(duì)與同源性分析已成為信息獲取與假設(shè)生成的關(guān)鍵步驟。通過對(duì)氨基酸序列的比較，可以快速推測(cè)未知蛋白的功能、識(shí)別保守結(jié)構(gòu)域、追蹤蛋白家族的演化軌跡。背后的核心邏輯是基于“結(jié)構(gòu)和功能的保守性往往體現(xiàn)在序列的保守性上"。dànbáizhì序列比對(duì)與同源性分析正是連接蛋白序列與其結(jié)構(gòu)功能之間的橋梁。

一、dànbáizhì序列比對(duì)的基本原理

dànbáizhì序列比對(duì)是指將兩條或多條dànbáizhì氨基酸序列進(jìn)行逐位比對(duì)，通過算法識(shí)別出具有生物學(xué)意義的“相似"或“保守"區(qū)域。這些區(qū)域可能是活性位點(diǎn)、結(jié)合位點(diǎn)、跨膜片段或重要結(jié)構(gòu)域，對(duì)于dànbáizhì的功能至關(guān)重要。序列比對(duì)不僅揭示蛋白之間的物理化學(xué)相似性，更是分析進(jìn)化關(guān)系、判斷結(jié)構(gòu)同源、設(shè)計(jì)突變實(shí)驗(yàn)的重要依據(jù)。科學(xué)合理的比對(duì)結(jié)果，往往能有效指導(dǎo)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與功能假設(shè)。

二、同源性與相似性的區(qū)別

• 相似性是通過比對(duì)算法計(jì)算出的具體指標(biāo)，如一致性（identity）和保守性（similarity），可以被量化。兩條序列中有多少氨基酸一致，或者具有理化性質(zhì)相近的殘基，都可以被jīngquè地計(jì)算出來。

• 同源性是一種推斷關(guān)系，表示兩個(gè)蛋白是否來源于共同祖先。這是一種生物學(xué)的邏輯判斷，不可被數(shù)字量化。即使兩個(gè)蛋白序列非常相似，也不代表它們一定具有同源性，必須結(jié)合結(jié)構(gòu)域、系統(tǒng)發(fā)育分析等更多證據(jù)進(jìn)行推斷。

一個(gè)常見誤區(qū)是將高相似性自動(dòng)等同于同源性，但在復(fù)雜的進(jìn)化背景下，也可能存在趨同進(jìn)化導(dǎo)致的“假相似"，需特別注意。

三、比對(duì)方法類型及其適用場(chǎng)景

1、全局比對(duì)（Global Alignment）

• 全局比對(duì)試圖將整個(gè)序列從頭到尾進(jìn)行匹配，適用于長(zhǎng)度相近且整體功能保守的蛋白。例如，在研究同一物種中基因的剪接變體，或比較高保守蛋白的不同亞型時(shí)，全局比對(duì)能更全面地展示序列差異與保守模式。

• 常用工具包括EMBOSS Needle、Needleman-Wunsch算法，適合嚴(yán)格的一對(duì)一比對(duì)需求，結(jié)果解釋直觀，便于后續(xù)的功能域切分或結(jié)構(gòu)建模。

2、局部比對(duì)（Local Alignment）

• 局部比對(duì)旨在找出兩個(gè)序列中相似度zuì高的區(qū)域，而忽略其余部分。這種方法尤其適用于序列差異較大、僅局部區(qū)域保守的情況，常用于跨物種結(jié)構(gòu)域識(shí)別、新基因的快速功能注釋等。

• BLAST和Smith-Waterman算法是代表性工具，廣泛用于數(shù)據(jù)庫(kù)搜索場(chǎng)景。相比全局比對(duì)，局部比對(duì)對(duì)序列長(zhǎng)度不敏感，靈活性更強(qiáng)，適配性更高。

3、多序列比對(duì)（Multiple Sequence Alignment, MSA）

• 多序列比對(duì)用于同時(shí)比對(duì)三條及以上蛋白序列，尋找共有的保守區(qū)域，是構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹、識(shí)別功能關(guān)鍵位點(diǎn)和研究家族進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)方法。

• 工具如 Clustal Omega、MAFFT、MUSCLE 可支持大規(guī)模序列輸入，并提供一致性評(píng)分、保守性熱圖等輔助判斷功能，為結(jié)構(gòu)建模和功能位點(diǎn)預(yù)測(cè)提供重要依據(jù)。

四、核心參數(shù)解讀與生物學(xué)意義

1、Identity（匹配一致性）

表示在比對(duì)區(qū)域中氨基酸wánquán相同的位置占比。特別需要注意的是，在某些結(jié)構(gòu)域中，少量關(guān)鍵殘基的差異可能會(huì)造成顯著的功能差異，因此不能僅憑總一致性作出斷言。

2、E-value（期望值）

E-value 衡量比對(duì)結(jié)果出現(xiàn)的隨機(jī)性。數(shù)值越低，說明匹配越不可能是隨機(jī)結(jié)果，可信度越高。E-value 受數(shù)據(jù)庫(kù)大小、序列長(zhǎng)度影響較大，解讀時(shí)應(yīng)結(jié)合背景信息判斷。

3、Query Coverage（查詢覆蓋度）

指比對(duì)區(qū)域在查詢序列中所占的比例。高覆蓋度比對(duì)表示整個(gè)序列參與比對(duì)，有助于推測(cè)蛋白整體功能是否一致。若覆蓋度很低，即使匹配片段相似性高，也要警惕是否僅為單一結(jié)構(gòu)域的偶然保守。

4、Conserved Domains（保守結(jié)構(gòu)域匹配）

比對(duì)結(jié)果落在已知保守結(jié)構(gòu)域上時(shí)，其生物學(xué)意義更強(qiáng)。通過 NCBI 的 CDD、Pfam、InterPro 等數(shù)據(jù)庫(kù)可確認(rèn)是否與酶活中心、跨膜區(qū)、DNA結(jié)合域等關(guān)鍵功能結(jié)構(gòu)一致。若多個(gè)序列比對(duì)結(jié)果均集中在相同結(jié)構(gòu)域，可初步判斷其在功能上存在重疊，進(jìn)一步支持同源性假設(shè)。

五、dànbáizhì序列比對(duì)在科研中的典型應(yīng)用

• 新基因/蛋白功能預(yù)測(cè)

• 疾病突變影響評(píng)估

• 系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系推斷

dànbáizhì序列比對(duì)與同源性分析不僅僅是“技術(shù)手段"，更是現(xiàn)代生物學(xué)中探索功能、解析進(jìn)化、理解疾病機(jī)制的基礎(chǔ)工具。歡迎了解百泰派克生物科技提供的蛋白測(cè)序解決方案，我們致力于為科研人員提供jīngzhǔn可靠的科研助力。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)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(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)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(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

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(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)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(cè);

6.測(cè)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(tái)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(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)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(cè)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(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

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(duì)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(cè)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(jí)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(huì)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(cè)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(shí)別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)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(shí)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(jí)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(cè)平臺(tái)

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(cè)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(cè)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(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)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(cè)平臺(tái)，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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