蛋白质分子量测定广泛应用于蛋白质结构解析、功能研究、药物开发、疾病诊断等领域。准确的分子量测定不仅有助于理解蛋白质的结构和功能，还能用于鉴定蛋白质的修饰状态、聚集行为和复合物组成。目前，已开发出多种测定蛋白质分子量的方法，包括凝胶电泳、质谱分析、超速离心、凝胶过滤色谱、光散射技术和核磁共振等。不同方法各有优劣，适用于不同类型的蛋白质及实验需求。百泰派克生物科技在本文为您系统地介绍这些技术的概述，探讨其局限性，并展望未来发展趋势。

一、蛋白质分子量测定的关键技术

1、SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳）

（1）原理

SDS-PAGE 是基于蛋白质在SDS（十二烷基硫酸钠）变性作用下的电泳迁移率差异进行分子量测定的方法。SDS使蛋白质带上均一的负电荷，使分子量成为影响迁移速率的主要因素。

（2）优点

* 简便快捷，实验设备要求低。

• 广泛适用，适用于大多数蛋白质的分子量估算。
• 可同时分析多个样品，成本较低。

（3）局限性

* 精度较低，只能提供分子量的相对估计。

• 不能区分具有相同分子量但不同构象的蛋白。
• 对糖蛋白等特殊蛋白质可能产生误导性结果。

2、质谱分析（Mass Spectrometry, MS）

（1）原理

质谱技术利用离子化的方法将蛋白质分子解离成带电粒子，并通过质荷比（m/z） 进行分离和检测，以测定蛋白质的分子量。常见的离子化方法包括基质辅助激光解吸/电离（MALDI） 和电喷雾离子化（ESI）。

（2）优点

* 高精度，可达到±0.01% 以内的误差。

• 适用于蛋白质修饰研究，如磷酸化、乙酰化等翻译后修饰。
• 检测灵敏度高，适用于低浓度样品。

（3）局限性

* 样品需要纯化，杂质可能干扰检测。

• 大型复合蛋白难以直接分析，需要额外的解离策略。
• 需要昂贵仪器，实验成本高。

3、超速离心分析（Analytical Ultracentrifugation, AUC）

（1）原理

AUC 通过高速旋转产生的离心力测量蛋白质在溶液中的沉降行为，从而推算分子量。主要有沉降速率法（SV） 和沉降平衡法（SE） 两种模式。

（2）优点

* 可测量天然状态下的蛋白质分子量，不依赖标准曲线。

• 可用于研究蛋白质聚集状态 和 寡聚化程度。
• 可用于测定蛋白复合体的真实分子量。

（3）局限性

* 实验时间较长，通常需12-48小时。

• 数据分析复杂，需要专业软件（如 SEDFIT）。
• 仪器昂贵，操作需要专业培训。

4、凝胶过滤色谱（Size Exclusion Chromatography, SEC）

（1）原理

SEC 基于蛋白质分子在凝胶颗粒间的不同扩散行为进行分离，大分子较快通过柱子，小分子则滞留时间较长。蛋白质的洗脱体积与其分子量相关。

（2）优点

* 非变性方法，可测定蛋白质的天然构象和聚集状态。

• 可与HPLC或MS联用，增强检测能力。
• 样品回收率高，适用于蛋白质纯化。

（3）局限性

* 需要校准标准品，误差较大。

• 对非球形蛋白精度较低，如纤维状蛋白。
• 样品浓度要求较高，低浓度蛋白难以检测。

5、光散射技术（Multi-Angle Light Scattering, MALS）

（1）原理

MALS 通过测量蛋白质分子散射的光强度与角度关系来计算其分子量，常与SEC联用（SEC-MALS）。

（2）优点

* 无需标准品，直接测定分子量。

• 适用于非球形蛋白，不受形状影响。
• 可分析蛋白质的聚集状态。

（3）局限性

* 对样品浓度敏感，低浓度蛋白信号较弱。

• 数据处理复杂，需要专业软件。

二、蛋白质分子量测定未来发展趋势

1、结合多种技术以提高准确性

未来的蛋白质分子量测定可能更多地依赖多种技术的结合，例如SEC-MALS-MS（将凝胶过滤、光散射和质谱结合）可实现更精准的分子量测定。

2、发展新型高通量测定方法

随着生物医药研究的发展，高通量蛋白分析技术（如微流控芯片、单分子技术）将成为趋势，提高测定效率和数据可靠性。

3、AI与机器学习辅助数据分析

人工智能和机器学习可用于优化蛋白质分子量数据分析，提高模型拟合精度，降低实验误差。

4、开发更高灵敏度的新型检测技术

如超高分辨率质谱（HRMS）和低浓度蛋白分析技术的发展，使得更复杂的蛋白质样本也能得到准确的分子量测定。

蛋白质分子量测定的各种技术在精度、适用性和局限性方面有所不同。未来的发展方向将着重于提高精度、自动化检测、高通量分析及数据智能化。在蛋白质分子量测定领域，百泰派克生物科技致力于提供前沿的技术支持和服务。我们凭借先进的实验设施和专业的研究团队，为客户提供精准、高效的蛋白质分析解决方案。期待与您的合作。

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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