SILAC標記法在定量蛋白質組學中的應用與挑戰檢測技術服務詳情介紹

在定量dànbáizhì組學（Quantitative Proteomics）領域，準確、可重復地測量不同樣本間dànbáizhì豐度變化，是揭示生物學機制的關鍵。穩定同位素標記氨基酸細胞培養（SILAC, Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）作為一種經典的代謝標記技術，通過在細胞生長過程中引入重同位素標記氨基酸，實現高精度、系統性的dànbáizhì定量。本文聚焦SILAC在定量dànbáizhì組學中的應用價值與面臨的挑戰。

一、SILAC在定量dànbáizhì組學中的工作原理

SILAC基于在細胞培養體系中添加輕（"light"）或重（"heavy"）穩定同位素標記氨基酸（如^13C或^15N標記的賴氨酸和jīngānsuān）。細胞在代謝過程中自然整合這些標記氨基酸至新合成蛋白中。當不同條件下培養的細胞（例如處理組與對照組）合并并共同進行dànbáizhì提取、酶解和質譜分析時，通過檢測肽段質量差異，即可實現jīngzhǔn的dànbáizhì豐度比較。這種標記方式直接發生在細胞水平，避免了后期樣本處理引入的定量偏差，成為早期定量dànbáizhì組學中應用zuì廣泛、zuì具代表性的策略之一。

二、SILAC在定量dànbáizhì組學中的應用價值

1、高精度的相對定量能力

由于標記發生在細胞內且天然存在于所有dànbáizhì分子中，SILAC極大降低了樣本間處理差異帶來的誤差。其在大規模dànbáizhì豐度變化研究中表現出優異的定量準確性和重現性，特別適用于篩選差異表達蛋白（DEPs）及構建動態變化的dànbáizhì組圖譜。

2、支持多重樣本定量設計

標準的SILAC通常實現雙重或三重標記（如"light"、"medium"、"heavy"），可以在一次質譜分析中比較多個處理條件下的dànbáizhì豐度，提升數據一致性，減少批次效應，有效應用于時間序列實驗、劑量梯度實驗等復雜設計。

3、與高分辨質譜技術的高度兼容性

SILAC標記產生的質量差異清晰、可預測，非常適合高分辨率質譜儀檢測。與現代質譜技術結合，SILAC能夠在jígāo的dànbáizhì覆蓋率下，定量出低豐度甚至微小變化的蛋白，為深入理解細胞生物學過程提供強大數據支撐。

4、促進定量與功能dànbáizhì組學結合

通過與富集策略（如磷酸化、乙酰化等特定修飾的靶向捕獲）聯用，SILAC不僅可以定量總蛋白水平，還可以分析翻譯后修飾的變化，使定量dànbáizhì組學研究從靜態表達分析進一步拓展至動態功能研究。

三、SILAC在定量dànbáizhì組學中面臨的挑戰

1、樣本類型限制

SILAC主要適用于可在體外長期培養并保持穩定生長狀態的細胞系。對于原代細胞、組織樣本及臨床材料，由于標記效率不足或培養條件受限，SILAC應用受到了較大制約。這一問題限制了其在疾病機制研究、臨床dànbáizhì組學等領域的推廣。

2、標記效率與完整性要求高

為了保證定量的準確性，細胞需完成接近100%的重同位素氨基酸替代。部分細胞系對外源氨基酸攝取能力較弱，或在特定培養條件下存在內源性氨基酸合成，導致標記不wánquán，從而引發數據偏差。

3、成本與時間投入較大

穩定同位素氨基酸價格高昂，且細胞需經歷多個世代的培養以實現wánquán標記，整體實驗周期較長。這對于希望快速完成大規模定量dànbáizhì組學研究的項目來說，是一項重要考慮因素。

4、多重組別擴展的技術復雜性

雖然基本SILAC設計支持兩到三組樣本定量，但若需進一步擴展（如6組以上比較），則需采用串聯定量策略或與其他標記方法（如TMT、iTRAQ）結合，顯著增加了樣本處理復雜度和數據分析難度。

四、技術優化與發展趨勢

為了突破傳統SILAC的局限性，目前出現了若干優化方向：

• 超SILAC（Super-SILAC）：通過構建多種重標記細胞混合物，作為標準品應用于難以直接標記的組織樣本，提高復雜樣本的定量可靠性。

• 脈沖SILAC（pSILAC）：應用于dànbáizhì合成速率研究，揭示細胞應激反應、藥物作用機制等動態過程。

• 結合無標記定量（Label-free Quantitation）：對于部分難以標記的樣本，可采用SILAC與無標記方法的互補策略，兼顧數據深度與定量范圍。

同時，隨著質譜平臺靈敏度與分辨率的不斷提高，SILAC數據處理軟件也在不斷演進，使得數據解析更加jīngzhǔn、流程更加自動化，極大地拓寬了SILAC在定量dànbáizhì組學中的應用場景。

SILAC標記法作為定量dànbáizhì組學領域的重要技術，憑借高精度、低偏差的定量特性，在揭示生物學過程、疾病機制及藥物作用研究中展現出重要價值。盡管存在樣本適用性、成本等挑戰，但通過技術創新與多策略融合，SILAC在未來定量dànbáizhì組學的發展中仍將發揮bùkětìdài的作用。面向日益復雜的生物學問題，結合zhuānyè的定量策略與平臺支持，將成為推動dànbáizhì組學研究不斷突破的關鍵動力。百泰派克生物科技基于SILAC、TMT等多種策略，靈活定制針對不同樣本和研究目的的dànbáizhì定量解決方案。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對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。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上優良的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 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;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術優良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現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。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，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。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，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結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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