泛素化（Ubiquitination）是一种高度保守且动态可逆的蛋白质翻译后修饰（PTM），通过泛素分子共价附着于底物蛋白上，调控其降解、定位、活性及蛋白-蛋白相互作用网络。泛素修饰不仅维持细胞稳态，还广泛参与细胞周期调控、DNA 损伤修复、信号转导、代谢调节和免疫应答等生命过程。随着质谱技术和特异性富集策略的快速发展，泛素化蛋白组学（Ubiquitinomics）得以系统、全面地描绘细胞或组织中泛素修饰蛋白的全景图谱，成为理解细胞命运决定与疾病机制的关键技术路径之一。特别是在生物学与医学研究中，泛素化蛋白组学已被广泛应用于肿瘤早筛标志物发现、神经退行性疾病机制探索、免疫治疗靶点挖掘等多个热点方向，为精准医学和新药开发提供了深层信息支持。

一、泛素化蛋白组学相关定义

1、什么是泛素化？

泛素是一种高度保守的小分子蛋白，通过三级酶级联（E1–E2–E3）作用，连接至靶蛋白赖氨酸（K）或 N 端氨基（M1）。链类型多样，包括 K48、K63、M1 等，不同链型决定了功能差异，例如：K48 链常介导蛋白降解，K63 链则调控信号通路或 DNA 损伤修复。

2、泛素组学的质谱技术进展

（1）抗体富集策略：使用针对“抗二甘氨酸残基（di-Gly）”的抗体，捕获泛素化残基肽段；

（2）高分辨质谱平台：如 Orbitrap Fusion Lumos，可覆盖泛素化位点高至 10,000+；

（3）标记定量方法：如 TMT（Tandem Mass Tags）；

（4）Data-independent acquisition (DIA) 提升重现性和覆盖率。

二、泛素化蛋白组学在生物学研究中的核心应用

1、细胞周期与增殖调控｜Cell Cycle and Proliferation

（1）Cyclin E 的 K48 链泛素化调控其在 G1/S 期的降解

（2）CUL3 作为 E3 连接酶对 Cyclin 的调节机制已通过泛素组确证

（3）该机制异常与肿瘤发生密切相关

2、DNA 损伤修复与基因组稳定性｜DNA Damage Response (DDR)

（1）PCNA 的 K63 链泛素化促进聚合酶替换

（2）泛素谱可揭示 DDR 反应中时间依赖性修饰模式

（3）结合 UV 或化疗药刺激，识别 DNA 修复靶点

3、信号转导与免疫响应｜Signal Transduction & Immunity

（1）NF-κB 激活路径依赖 K63 链泛素化事件

（2）RIG-I 介导的先天免疫激活也涉及泛素调控网络

（3）泛素组结合交互组技术可识别复合物泛素修饰位点

三、泛素化蛋白组学转化医学视角：疾病中的泛素化调控机制｜Signal Transduction & Immunity

1、癌症相关泛素化机制｜Ubiquitinomics in Cancer

（1）UBR5 上调促进 DNA 修复泛素化

（2）泛素组助力新标志物如 K48 泛素链识别

（3）预测 PARP 抑制剂或免疫药物响应性

2、神经退行性疾病｜Neurodegenerative Diseases

（1）Parkin 失活引起线粒体自噬障碍

（2）泛素谱反映 Parkin 依赖性泛素聚簇变化

（3）可作为病情进展早期监测指标

3、自身免疫与代谢综合征｜Autoimmune & Metabolic Disorders

（1）A20 抑制风湿性关节炎泛素事件

（2）IRS1 泛素化调控胰岛素通路

（3）高脂饮食增强 K48 泛素化引起胰岛素抵抗。 泛素组提供新的代谢干预靶点识别策略

四、泛素化蛋白组学研究新方向与前沿技术

1、泛素-磷酸组联合分析

（1）信号路径中 PTM 协同效应显著

（2）同一样本中并行质谱识别实现信号解构

2、单细胞泛素组｜Single‑Cell Ubiquitinomics

（1）利用高灵敏质谱实现单细胞泛素谱描绘

（2）用于分析肿瘤异质性与免疫状态

3、生物信息学与 AI 协同分析

（1）机器学习预测泛素位点

（2）重构泛素修饰网络图谱

五、百泰派克生物科技泛素化蛋白组学的技术优势

• 一站式平台：从样本到数据解读全面支持。
• 高覆盖率：Orbitrap + 高效富集，识别 >12,000 位点。
• 定制方案：面向肿瘤、神经、免疫多方向优化工作流。
• 权威报告：符合 MIAPE，支持数据库提交和发表需求。

泛素化蛋白组学已成为解读细胞机制、疾病发展与转化医学研究的关键手段。未来，泛素组与磷酸组整合、单细胞泛素谱及 AI 辅助解析将进一步提升数据精度和临床相关性。百泰派克生物科技致力于打造更高维度、更高深度的泛素组技术平台，为基础研究与精准医疗提供关键支持。

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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