Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture（SILAC，稳定同位素标记的细胞培养）广泛应用于定量蛋白质组学的代谢标记。相比于iTRAQ、TMT等化学标记方法，SILAC因其在细胞水平完成同位素标记，天然避免了样本处理过程中引入的偏差，成为研究蛋白质翻译后修饰（PTMs），特别是磷酸化修饰研究的重要工具。本文将深入探讨SILAC如何助力磷酸化修饰研究，并结合实际案例介绍如何通过高分辨质谱平台获取更具生物学意义的结果。

一、SILAC技术原理SILAC的基本思路是：在细胞培养基中分别添加“轻”氨基酸（如[^12C6]-赖氨酸）和“重”氨基酸（如[^13C6]-赖氨酸），通过多代培养，使蛋白质在合成时引入稳定同位素，从而在质谱中呈现出特征性的质量差异。不同处理组细胞经过SILAC标记后混合，统一进行裂解、消化、富集等操作，最后用质谱对蛋白质或修饰肽段进行定量分析。

二、SILAC在磷酸化修饰研究中的优势

1、高精度的定量能力

磷酸化是一种高度动态的修饰，响应信号通路变化极为迅速。SILAC技术由于样本在细胞水平标记，后续所有实验步骤均在混合样本上进行，能有效避免批次效应，提高定量的准确性和可重复性，非常适合捕捉动态磷酸化变化。

2、与磷酸肽富集技术兼容性强

SILAC样本可直接与TiO₂、IMAC、Fe-NTA等磷酸肽富集策略联用，实现低丰度磷酸肽的特异性富集和定量。这对于研究信号转导通路中的关键调控位点尤为关键。

3、可实现时间分辨的动力学分析

通过三重标记（如light、medium、heavy），SILAC可用于模拟信号刺激后的不同时刻，进而追踪磷酸化修饰的时间动态变化，揭示信号通路的启动、放大与终止机制。

四、SILAC磷酸化修饰研究的实验流程概览

三、SILAC磷酸化修饰研究的应用场景

1、解析激酶底物网络

例如在研究EGF（表皮生长因子）刺激下的信号传导时，可用SILAC分别标记处理组和对照组细胞，富集磷酸肽后进行质谱分析，从而识别出EGFR激酶的下游磷酸化靶点，绘制激酶-底物调控网络。

2、药物作用机制研究

对于靶向激酶抑制剂的研发，可使用SILAC监测药物处理前后细胞中磷酸化位点的整体变化，从而判断药物对信号通路的调控效果及潜在脱靶风险。

3、肿瘤信号通路研究

癌症细胞常伴随异常的磷酸化信号激活。通过SILAC+磷酸肽富集+高分辨率质谱，可系统性比较肿瘤与正常细胞在磷酸化层面的差异，为靶点发现提供数据支撑。

1、细胞培养：使用含轻/重标记氨基酸的培养基进行3~6代培养

2、处理干预：比如药物刺激、激酶激活或抑制等

3、混合样本：不同条件下的细胞裂解后按比例混合

4、蛋白消化：胰蛋白酶酶解为肽段

5、磷酸肽富集：TiO₂、Fe-NTA等方式提取磷酸化肽段

6、LC-MS/MS分析：使用高分辨质谱平台（如Orbitrap Fusion Lumos）

• 数据分析：MaxQuant、Perseus等软件进行定量与统计分析

五、百泰派克生物科技的解决方案

百泰派克生物科技提供基于SILAC的磷酸化蛋白质组学整体解决方案，包括但不限于：

* 高纯度重标记氨基酸定制与细胞标记优化

• 磷酸肽富集与多轮富集流程
• Orbitrap高分辨质谱平台分析
• 基于MaxQuant/Perseus的定量数据挖掘服务
• 磷酸化位点注释、通路富集与网络构建

服务项目涵盖肿瘤信号研究、激酶抑制剂靶点筛选、受体通路动力学建模等，助力科研客户在蛋白修饰调控机制研究中取得高水平成果。

SILAC技术以其内源标记、定量精准、适配多种修饰富集策略的优势，已成为磷酸化蛋白质组学研究的核心手段之一。未来，随着质谱技术和数据分析工具的不断进步，SILAC有望在更广泛的PTM研究中发挥关键作用。若您计划开展SILAC定量磷酸化研究，欢迎联系百泰派克生物科技，我们将以高质量的技术服务和项目管理助力您的磷酸化修饰研究。

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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