Bottom-Up 蛋白质组学（也称分析型蛋白质组学）是一种主流的蛋白质组研究策略，指的是将复杂的蛋白质样本经过酶切（通常使用胰蛋白酶）分解为肽段后，再利用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对肽段进行鉴定与定量，从而推断原始蛋白质的信息。这种方法具有高通量、高灵敏度的特点，适用于复杂样本如组织、细胞或体液的整体蛋白表达谱分析。其核心理念是将复杂蛋白混合物酶切成短肽段，再通过质谱技术进行识别与定量分析。这种方法具有通量高、灵敏度强、覆盖面广等显著优势，在疾病机制研究、生物标志物发现、药物靶点筛选等领域发挥着重要作用。然而，要在 Bottom-Up 流程中实现“精确定量”，不仅需要顶尖仪器的支持，更依赖于严谨的样本制备、科学的定量策略以及精细的数据处理流程。

一、Bottom-Up 蛋白质组学的标准工作流程

实现精确定量的第一步是建立稳定可靠的实验流程，Bottom-Up 蛋白质组学通常包括以下几个核心步骤：

1、样本预处理与蛋白提取

从组织、细胞或体液中提取蛋白质，必须确保蛋白组尽可能完整且可重复。常见方法包括 RIPA 缓冲液裂解、尿素裂解等，过程中应加入蛋白酶抑制剂，防止蛋白降解。

2、蛋白质定量与标准化

在后续操作前，对蛋白浓度进行精准测定（如 BCA 法），并进行标准化处理，确保样本间蛋白总量一致，是实现后续准确定量的基础。

3、酶切消化与肽段净化

最常用的是 Trypsin 胰蛋白酶，其特异性裂解碱性氨基酸（K/R）残基，获得适宜的短肽。消化效率与特异性直接影响肽段的复杂度与定量质量。

4、高效液相色谱（LC）分离

通过反相色谱或多维色谱系统将复杂肽段混合物按疏水性或电荷分布进行分离，可有效减少质谱中信号抑制现象，提高检测灵敏度。

5、高分辨质谱（MS）分析

目前主流平台包括 Orbitrap、Q Exactive、timsTOF Pro 等，通过高分辨、高精度、高灵敏度的 MS/MS 检测实现肽段识别与定量。

6、数据分析与定量

基于原始质谱数据，通过 MaxQuant、Proteome Discoverer、Spectronaut 等软件实现蛋白定量、差异分析、功能注释及生物信息学解释。

二、Bottom-Up 蛋白质组学精确定量的核心技术策略

要实现真正可靠、可重复的精确定量，必须在以下几方面构建严谨技术体系：

1、定量方法的选择：标签 vs 非标签

（1）Label-Free Quantification（LFQ）

依据 MS1 肽段的峰面积或 MS2 的谱图计数实现定量

① 优点：无需复杂标记步骤，适合处理大样本量，经济高效

② 缺点：受批次差异影响较大，对仪器稳定性要求高

（2）同位素标记法（TMT/iTRAQ）

在肽段 N 端或赖氨酸残基上引入异重同位素标签

可实现高达 16 个样本的并行相对定量

① 优点：减少批次效应，定量重复性好

② 缺点：成本较高，存在比值压缩效应

（3）稳定同位素内标法（SILAC、AQUA）

将已知浓度的同位素标记肽段加入样品中，作为内源标准实现绝对定量

① 优点：可提供精确的绝对定量

② 缺点：技术复杂，适用范围有限

2、液相分离策略的优化

多维分离策略（如高 pH 分离 + 低 pH LC-MS）可显著提升肽段覆盖率

纳升级 HPLC 系统结合自清洗柱系统，提升灵敏度和重复性

3、质谱性能的保障

（1）高分辨率（>60,000）与高质量准确度（<2 ppm）是精确定量的基础

（2）DDA（数据依赖采集）与 DIA（数据非依赖采集）各有优劣，DIA 更适用于定量深度分析

（3）动态范围广泛（>5个数量级）有助于同时定量高丰度与低丰度蛋白

4、数据处理与批间校正

（1）利用 MSstats、Perseus、DEqMS 等开源工具进行标准化、差异分析与统计检验

（2）正确处理缺失值、批次效应、多重假设校正是实现精确定量的关键

三、Bottom-Up 蛋白质组学实际应用场景与科研价值

精确定量的 Bottom-Up 蛋白组学广泛应用于：

1、疾病机制研究：解析癌症、神经退行性疾病、自身免疫疾病中的差异蛋白表达

2、药物开发与靶点验证：定量评估药物处理前后蛋白表达变化，明确作用机制

3、生物标志物发现：结合机器学习筛选早期诊断或治疗预测相关蛋白

4、功能组学探索：在蛋白互作网络、信号通路富集分析中揭示潜在生物学机制

在百泰派克生物科技，我们不仅具备前沿质谱平台（如 Orbitrap Exploris 480、timsTOF Pro 2），更结合多种标记与非标记定量策略，为科研用户提供：高通量、多样本并行的 TMT/iTRAQ 定量服务；纳升级液质联用下的 Label-Free 深度定量；融合 DIA 技术的蛋白组全景定量分析；数据全流程生信支持，含差异分析、富集分析、互作网络构建。通过高标准的样本制备体系与定量流程，我们助力科研人员精准解读生物体系中的动态变化，推动疾病机制研究与新靶点发现进程。

若您希望进一步了解我们的蛋白定量服务，或获取具体项目解决方案，欢迎联系百泰派克生物科技，我们将为您量身打造最优质的有关Bottom-Up 蛋白质组学的相关科研支持方案。

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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