在后基因组时代，蛋白质组学（Proteomics）技术已成为解析生命系统复杂性的核心工具。随着研究深入，翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）逐渐走入研究者视野，其中尤以糖基化（Glycosylation）最为复杂也最具挑战性。糖基化是一种广泛存在于真核细胞中的翻译后修饰形式，几乎所有膜蛋白与分泌蛋白都存在糖链修饰。它不仅调节蛋白的结构稳定性、亚细胞定位和半衰期，更参与细胞识别、信号转导、免疫应答和肿瘤微环境重塑等关键生命过程。正因其结构复杂、功能多样和在疾病中的高度动态变化，糖基化逐渐从边缘走向主流，成为精准医学、肿瘤生物学、免疫研究等领域的研究热点。糖蛋白组学（Glycoproteomics），正是在此背景下诞生的前沿交叉学科。它结合蛋白质组学和糖组学的方法学优势，聚焦于系统解析糖基化蛋白的种类、修饰位点、糖链结构及其生物学功能变化。随着质谱（MS）技术、糖肽富集方法与生物信息学算法的持续进步，糖蛋白组学正从探索性研究逐步走向临床应用转化，成为揭示疾病分子机制和开发生物标志物的强有力工具。

一、糖蛋白组学的研究核心与范畴

糖蛋白组学专注于系统性地识别和定量分析糖基化蛋白质及其糖链修饰位点，不仅要捕捉蛋白质是哪些，更要回答糖修饰在什么位置、什么结构、什么功能。其研究内容主要涉及：

• 糖基化蛋白的鉴定（Protein-level profiling）
• 特定位点的糖基化修饰（Site-specific glycosylation）
• 糖链结构解析（Glycan characterization）
• 不同生物条件下的表达变化（Quantitative Glycoproteomics）
• 功能注释与疾病关联分析

糖蛋白组学的复杂性不仅来自蛋白组本身，还包括糖链的高度异质性、分支性和微小结构差异（如唾液酸化、岩藻糖化等）。

二、糖基化类型：两大主流修饰方式的研究要点

1、N-糖基化（N-linked Glycosylation）

（1）作用位点：天冬酰胺（Asn），共识序列为 N-X-S/T（X ≠ Pro）

（2）修饰起始：内质网；后续加工：高尔基体

（3）特点：结构分支多样，是研究中最常见的糖基化形式

2、O-糖基化（O-linked Glycosylation）

（1）作用位点：丝氨酸（Ser）或苏氨酸（Thr）

（2）无固定识别序列，预测难度大

（3）多见于黏液素类蛋白和细胞外结构蛋白

值得注意的是，糖基化修饰具有高度的异质性（microheterogeneity）和位点特异性（site heterogeneity），这使得糖蛋白组学的解析难度远高于其他PTMs，如磷酸化或乙酰化。

三、糖蛋白组学的实验技术流程

一项高质量的糖蛋白组学研究通常包括以下关键技术环节：

1、样本预处理与糖蛋白富集

由于糖蛋白在全蛋白中的相对丰度较低，需进行富集处理。常用方法包括：

• Lectin亲和层析（如ConA、WGA）
• HILIC / ZIC-HILIC液相色谱
• TiO₂、磁珠材料选择性富集糖肽
• 化学法标记如hydrazide chemistry实现选择性捕获

2、酶解与糖肽制备

使用胰蛋白酶进行蛋白质消化后，得到含糖肽段。针对O-糖肽分析，还需配合O-glycosidase、Sialidase或化学脱糖策略，提升识别效率。

3、质谱检测与糖链结构解析

采用高分辨率液质联用平台（如Orbitrap Exploris、TIMS-TOF Pro）对糖肽进行检测。结合HCD、ETD、EThcD、CID等多级碎裂方式，可实现对糖链组成与修饰位点的双重解析。

4、数据分析与糖基化注释

使用专业数据库与分析软件结合GO/KEGG功能注释，可深入分析糖基化修饰对特定通路的影响。

四、糖蛋白组学的应用场景

1、肿瘤与疾病标志物研究

许多临床肿瘤标志物实质上是特定糖基化形式的蛋白。糖蛋白组学可深入挖掘疾病状态下的糖基化位点变化，为早期筛查、分型诊断和疗效评估提供新型生物标志物。

2、感染与免疫调控

病毒表面蛋白（如SARS-CoV-2的Spike蛋白）糖基化修饰直接影响其感染性与免疫逃逸能力。糖蛋白组学有助于解析病原体与宿主之间的相互作用机制，推动疫苗和抗体药物研发。

3、生物制药与质量控制

生物药（如单抗、融合蛋白）的糖基化状态直接影响其稳定性、活性和免疫原性。

4、基础研究与系统生物学

通过糖蛋白组学，研究人员可以探索糖基化在胚胎发育、细胞通讯、干细胞分化等基础生命过程中的关键调控作用，为系统生物学提供新维度数据。

糖蛋白组学作为蛋白质组学的高阶分支，正在以其独特的生物信息价值和技术挑战性，引领生命科学研究的新趋势。它不仅能揭示疾病的表观层调控机制，更在生物制药、诊断标志物开发和临床转化研究中展现出巨大潜力。随着技术平台和数据算法的不断进步，糖蛋白组学正逐步从实验室走向临床应用，成为实现精准医疗不可或缺的一环。如需制定糖蛋白组学分析方案，或希望获取糖肽富集与质谱策略建议，欢迎联系百泰派克生物科技，我们将为您的项目提供专业支持。

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；

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；

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