细胞是生命活动的基本单元，而细胞表面则是其感知、识别和响应外界环境的前沿阵地。细胞表面蛋白广泛参与信号转导、物质转运、细胞识别和黏附等过程，是连接细胞内外环境的关键桥梁。细胞表面蛋白质组学（surface proteomics）可以系统了解这些蛋白在不同生理和病理状态下的变化。通过高通量手段对细胞表面蛋白进行全面鉴定和定量，研究人员能够深入解析细胞状态、识别功能亚群，并挖掘潜在的干预靶点。

一、细胞表面蛋白的研究价值

1、关键的细胞功能执行者

细胞表面蛋白不仅是细胞与外界环境的物理接触点，更承担着信息接收与传递、细胞间识别、组织构建与免疫调控等重要功能。在发育、生理稳态与疾病进展中，其表达谱和功能状态常常呈现出高度动态变化。

2、多种研究场景的理想靶点

表面蛋白通常具有跨膜结构和胞外可识别区域，因此极易成为诊断标志物和干预靶点。无论是在基础研究中识别细胞亚型，还是在应用研究中寻找药物作用位点，表面蛋白都发挥着不可替代的作用。

二、细胞表面蛋白组学的研究策略

1、富集技术

细胞表面蛋白在全细胞蛋白中比例极低，且多为疏水性强、跨膜结构复杂的膜蛋白，因此在进入质谱分析前，必须进行有效的选择性富集。常用策略包括：

• 生物素化化学标记法：选择性标记胞外区域赖氨酸残基，通过亲和捕获将表面蛋白从总蛋白中分离。
• 代谢标记法：通过培养基中的特殊化合物引入可反应基团，间接标记并富集细胞膜表面糖蛋白或其他结构蛋白。
• 细胞表面剥离法：温和释放表面蛋白或片段，避免胞内蛋白污染，适用于对膜完整性要求较高的实验体系。

这些方法可根据样本类型、研究目标和质谱平台特性灵活选择与优化。

2、高分辨率质谱

富集后的表面蛋白经酶解生成肽段，随后进入高分辨率质谱平台进行分析。常用的数据采集模式包括DDA（Data Dependent Acquisition）和DIA（Data Independent Acquisition），DIA在数据完整性和重现性方面具有优势。在质谱识别结果基础上，结合跨膜结构预测工具（如TMHMM、Phobius）和亚细胞定位数据库注释，可以精准筛选真正定位于细胞膜表面的蛋白质，从而提升生物学解释的可靠性。

3、数据分析策略

细胞表面蛋白组数据通常用于：

• 差异表达分析：识别不同条件下特异表达或上调的表面蛋白；
• 聚类与分群分析：结合多样本或多时间点数据，划分功能相近或状态相似的细胞亚群；
• 通路富集与功能注释：解析表面蛋白所涉及的通路与调控网络，结合已有文献支持构建调控模型。

三、细胞表面蛋白组学的主要应用方向

1、细胞状态表征与亚群识别

不同类型或状态的细胞往往具有差异化的表面蛋白表达谱，通过高通量分析可构建表面标志物图谱，用于表征细胞功能状态、识别稀有亚群或追踪细胞命运演变。在干细胞研究、组织发育、生物过程动态监测等场景中，表面蛋白数据有助于建立更准确的细胞分类系统，尤其是在缺乏明确转录标志的体系中，其优势尤为突出。

2、信号网络解析与机制研究

细胞如何感知外界信号、如何整合多种刺激并作出反应，往往依赖表面蛋白与配体之间的相互作用。通过系统性表面蛋白组学分析，可以挖掘潜在的信号通路调控节点，并探索它们在细胞行为调节中的具体角色。这对构建动态信号传导图谱、理解应激响应机制、分析疾病驱动因子等具有重要意义。

3、生物标志物筛选与靶向干预探索

相较于胞内蛋白，细胞表面蛋白更适合作为临床诊断和药物作用靶点。表面蛋白的表达变化可直接反映细胞病理状态，有助于发现疾病早期预警指标或疗效预测因子。此外，在药物开发中，系统性表面蛋白组数据可用于筛选特异性靶点，构建干预策略，特别适合应用于抗体类药物、细胞治疗或靶向递送系统的设计。

细胞表面蛋白组学不仅是蛋白组学的一个分支，更是解读细胞通信逻辑、状态变迁和外界响应机制的核心窗口。它将基础研究与转化应用有效联通，为组织构建、疾病理解和靶点发现提供了坚实的数据支撑。百泰派克生物科技将持续关注细胞表面蛋白组学领域的最新进展，助力生命科学研究迈向更高分辨率、更深层次的分子理解。

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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