SWATH-MS助力植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究：從實(shí)驗(yàn)到數(shù)據(jù)解析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

植物作為復(fù)雜而多樣的生物系統(tǒng)，在應(yīng)對(duì)環(huán)境變化、調(diào)節(jié)自身生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中展現(xiàn)出高度動(dòng)態(tài)的分子調(diào)控能力。為了深入理解植物的生理機(jī)制，dànbáizhì組學(xué)正成為繼基因組和轉(zhuǎn)錄組之后的重要研究手段。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷演進(jìn)，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Mass Spectra）以其全面、穩(wěn)定和可重復(fù)的采集模式，正在植物dànbáizhì組學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮日益突出的作用。

一、植物dànbáizhì組學(xué)研究面臨的挑戰(zhàn)

與動(dòng)物或細(xì)胞系樣本相比，植物組織的復(fù)雜性更高，通常富含多糖、酚類(lèi)、纖維素等次生代謝物，這些物質(zhì)在樣本處理過(guò)程中容易干擾蛋白提取和后續(xù)的酶解步驟。同時(shí)，植物中dànbáizhì豐度差異極大，部分調(diào)控類(lèi)蛋白處于極低表達(dá)水平，對(duì)質(zhì)譜靈敏度和數(shù)據(jù)處理能力提出了更高要求。此外，植物種類(lèi)繁多、遺傳背景復(fù)雜，很多物種缺乏完善的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，這也增加了蛋白鑒定與功能注釋的難度。因此，構(gòu)建適應(yīng)植物樣本特點(diǎn)的dànbáizhì組學(xué)分析流程，成為提升研究效率的關(guān)鍵。

二、SWATH-MS與植物研究的契合性

SWATH-MS是一種數(shù)據(jù)獨(dú)立采集（DIA, Data-Independent Acquisition）策略，與DDA（Data-Dependent Acquisition）方法相比，具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)一致性與覆蓋深度。在SWATH模式中，質(zhì)譜儀會(huì)按照預(yù)設(shè)的m/z窗口對(duì)所有母離子碎裂，并并行采集其MS/MS譜圖，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本中所有可檢測(cè)肽段的系統(tǒng)掃描。

這種方式使得SWATH-MS在以下幾個(gè)方面與植物研究天然契合：

• 提升重復(fù)性與穩(wěn)定性：適合處理大規(guī)模樣本隊(duì)列，適用于植物在不同處理?xiàng)l件、時(shí)間節(jié)點(diǎn)或組織部位下的系統(tǒng)性比較分析。

• 拓寬定量范圍：能夠兼顧高豐度結(jié)構(gòu)蛋白與低豐度信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，適合探究復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

• 支持?jǐn)?shù)據(jù)再利用：全景式數(shù)據(jù)采集模式使得原始數(shù)據(jù)具有長(zhǎng)期價(jià)值，可反復(fù)用于新目標(biāo)的再挖掘。

三、植物dànbáizhì組SWATH-MS研究的實(shí)施流程

1、樣本預(yù)處理與蛋白提取

在植物研究中，樣本制備的標(biāo)準(zhǔn)化至關(guān)重要。需結(jié)合樣本類(lèi)型選擇適當(dāng)?shù)牡鞍滋崛【彌_液和脫干處理方法，以降低雜質(zhì)干擾。常見(jiàn)方法包括TCA/丙酮沉淀、酚/異硫氰酸酯提取等，以提高蛋白純度和下游酶解效率。樣本處理過(guò)程中的一致性直接影響質(zhì)譜數(shù)據(jù)的質(zhì)量與可比性。

2、建立適用的離子庫(kù)

SWATH-MS的定量準(zhǔn)確性依賴(lài)于高質(zhì)量的參考離子庫(kù)。對(duì)于模式植物如擬南芥、水稻等，已有較為完備的數(shù)據(jù)庫(kù)支持肽段識(shí)別。但在非模式物種研究中，通常需要結(jié)合DDA數(shù)據(jù)構(gòu)建項(xiàng)目專(zhuān)屬的離子庫(kù)。建議采集不同組織或處理?xiàng)l件下的DDA數(shù)據(jù)，以覆蓋盡可能多的蛋白表達(dá)譜。

3、質(zhì)譜采集參數(shù)設(shè)定

采集窗口的數(shù)量與寬度決定了數(shù)據(jù)質(zhì)量和采集效率。應(yīng)根據(jù)樣本復(fù)雜度與質(zhì)譜儀性能選擇合適參數(shù)，以平衡數(shù)據(jù)覆蓋度與信噪比。常用策略包括60–100個(gè)窗口劃分m/z范圍，每個(gè)窗口寬度保持在5–25Da之間，視分析目標(biāo)調(diào)整。

4、數(shù)據(jù)解析與生物信息分析

SWATH-MS數(shù)據(jù)分析通常采用專(zhuān)用軟件進(jìn)行肽段識(shí)別與峰面積提取，如DIA-NN、OpenSWATH、Spectronaut等工具。這些工具可實(shí)現(xiàn)定量矩陣構(gòu)建、歸一化與差異分析。后續(xù)可結(jié)合植物特異性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行功能注釋、通路富集與網(wǎng)絡(luò)分析，進(jìn)一步發(fā)掘潛在的調(diào)控機(jī)制。

四、SWATH-MS在植物研究中的應(yīng)用潛力

SWATH-MS技術(shù)可廣泛應(yīng)用于植物基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，涵蓋多個(gè)方向：

• 環(huán)境脅迫響應(yīng)研究：通過(guò)蛋白層面的表達(dá)譜分析，揭示植物對(duì)干旱、高鹽、溫度等脅迫的分子響應(yīng)機(jī)制。

• 組織特異性表達(dá)分析：系統(tǒng)分析葉片、根系、花器等不同組織的dànbáizhì組成，為理解器官功能分化提供依據(jù)。

• 生長(zhǎng)發(fā)育與激素調(diào)控研究：結(jié)合不同生長(zhǎng)階段樣本，分析激素信號(hào)下游調(diào)控蛋白的表達(dá)模式，探索生理調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。

• 作物育種支持：輔助識(shí)別與產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)相關(guān)的候選蛋白，為分子標(biāo)記篩選與基因功能驗(yàn)證提供依據(jù)。

SWATH-MS技術(shù)以其穩(wěn)定、全面、可重復(fù)的特點(diǎn)，為植物dànbáizhì組學(xué)研究提供了新的視角和手段。從樣本預(yù)處理到數(shù)據(jù)采集再到信息解析，SWATH-MS技術(shù)的整個(gè)流程為科研人員提供了高效、系統(tǒng)的植物蛋白層面數(shù)據(jù)支撐。百泰派克生物科技關(guān)注植物dànbáizhì組學(xué)在基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究中的發(fā)展趨勢(shì)，致力于為相關(guān)領(lǐng)域提供高質(zhì)量的SWATH定量蛋白組學(xué)服務(wù)，助力科研團(tuán)隊(duì)深入挖掘植物生命活動(dòng)的分子基礎(chǔ)。

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(wèn)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(zhuān)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(guò)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(guò)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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