▍ 基于质谱的血浆蛋白组和泛蛋白修饰组学技术平台
基于质谱的血浆蛋白组和泛蛋白修饰组学技术平台
Proteonano™高深度、低丰度蛋白质组学富集
Proteonano™技术是一种亲和选择性质谱平台,包括用于低丰度蛋白质富集的基于纳米颗粒的亲和结合剂(纳米结合剂)、用于平行样品制备的自动化工作流程以及用于数据分析的机器学习生物信息学软件。基于人工智能蛋白设计和纳米-生物界面学,Proteonano™实现了高通量、大规模和非靶向地富集人类血浆样本中的低丰度蛋白质和蛋白质生物标志物。
什么是Proteonano™低丰度血浆蛋白富集?
区别于去高丰度的方法,Proteonano™低丰度血浆蛋白组试剂盒采用直接富集血浆中低丰度蛋白的方式:
● 可有效防止去高丰度导致的样品信息损失,更有利保存低丰度蛋白,也能检测到更多蛋白质;
● 低丰度血浆蛋白富集试剂性能远超去高丰度方式,如蛋白鉴定数,去除高丰度方式最终蛋白鉴定数约为1000,Proteonano™试剂盒可达3800左右;
▍ Proteonano™技术原理
Proteonano™是基于选择性亲和超顺磁性纳米探针的技术,纳米粒子直径仅为200 nm,并且具有绝对均一性。其表面通过化学偶联反应蛋白质富集探针,每个纳米磁珠表面约有300,000个蛋白质结合位点用于富集人类蛋白质组。每个纳米探针物理空间仅为10 飞升,比传统100 μL体系小了100亿倍,这使得对低丰度蛋白质的检测灵敏度提升100万倍。因此,传统质谱蛋白质组学无法检测蛋白质组也能够被鉴定到,这为蛋白质组学分析带来大规模并行检测和超宽丰度范围,并且为大规模蛋白质生物标志物的发现提供一把研究利器。
Proteonano™突破传统的基于抗原-抗体的蛋白质检测技术,缩短90%的样本前处理时间,实现了pg/mL级别灵敏度的多重低丰度蛋白检测,从而为生命科学研究、药物开发、液体活检、疾病诊断等领域提供深度解决方案。


▍ Proteonano™技术优势
● 10000倍的丰度动态范围提升。检测出的蛋白质丰度范围横跨超9个数量级;
● 700%的低丰度蛋白检测数量提升,灵敏度达到pg/mL;
● 1000+未知蛋白的新发现
▍ 适用样本

▍ 整体方案

▍ 实测数据
优异的捕获率 ,低丰度蛋白从19.3%上升到65.1%

▍ 实测数据

▍ 泛蛋白修饰组学技术的概念及意义
● 概念
泛蛋白修饰组学是在蛋白质组学维度上,运用现代超高分辨蛋白质谱和大数据挖掘,通过测定蛋白质中非基因编码的氨基酸,发现人类重大疾病相关的氨基酸多样性,特别是已知和未知的蛋白修饰、氨基酸替代、化学结构及功能的改变,最后阐明蛋白质生物功能的作用及调控机制。
泛蛋白修饰分析可以一次性提供传统蛋白质组学提供的蛋白质表达水平层面的信息,同时提供蛋白质修饰组学提供蛋白表达水平外的、蛋白功能调控层面的信息,如磷酸化、泛素化、N/O- 糖基化、乙酰化、乳酸化、巴豆酰化等富集修饰组学服务。泛蛋白修饰分析一站式解决方案在质谱领域内具有领先地位。
● 意义
泛蛋白修饰组学技术引入了泛修饰的概念,翻译后修饰是指蛋白质在翻译后氨基酸侧链发生的共价修饰,可由酶促反应或自发进行,是细胞调节各项生理活动及对外界环境反应如信号传导,应激,免疫应答等的重要方式。泛蛋白修饰组学扩展了翻译后修饰的概念,建立了泛修饰概念,即与标准蛋白序列相比,蛋白质量主链和侧链发生的任何变化都被称为泛修饰。泛蛋白修饰组学分析的意义在于:系统鉴定泛修饰对理解人体生理,病理机制,找寻生物标志物与药物靶点等起着至关重要且不可替代的作用。
▍ 泛蛋白修饰组学技术的概念及意义
● 概念
泛蛋白修饰组学是在蛋白质组学维度上,运用现代超高分辨蛋白质谱和大数据挖掘,通过测定蛋白质中非基因编码的氨基酸,发现人类重大疾病相关的氨基酸多样性,特别是已知和未知的蛋白修饰、氨基酸替代、化学结构及功能的改变,最后阐明蛋白质生物功能的作用及调控机制。
泛蛋白修饰分析可以一次性提供传统蛋白质组学提供的蛋白质表达水平层面的信息,同时提供蛋白质修饰组学提供蛋白表达水平外的、蛋白功能调控层面的信息,如磷酸化、泛素化、N/O- 糖基化、乙酰化、乳酸化、巴豆酰化等富集修饰组学服务。泛蛋白修饰分析一站式解决方案在质谱领域内具有领先地位。
● 意义
泛蛋白修饰组学技术引入了泛修饰的概念,翻译后修饰是指蛋白质在翻译后氨基酸侧链发生的共价修饰,可由酶促反应或自发进行,是细胞调节各项生理活动及对外界环境反应如信号传导,应激,免疫应答等的重要方式。泛蛋白修饰组学扩展了翻译后修饰的概念,建立了泛修饰概念,即与标准蛋白序列相比,蛋白质量主链和侧链发生的任何变化都被称为泛修饰。泛蛋白修饰组学分析的意义在于:系统鉴定泛修饰对理解人体生理,病理机制,找寻生物标志物与药物靶点等起着至关重要且不可替代的作用。
▍ 泛蛋白修饰组学核心技术及特点
泛蛋白修饰组学的核心技术是建立了独特的 OpenDelta 搜索引擎,OpenDelta 搜索引擎是一种全新的、具有自主知识产权的全修饰分析流程,可以搜索包括各种已知和未知的蛋白修饰,氨基酸替换和变异,具有如下特点 :
● 泛蛋白修饰组学反映的是基因编码以外的蛋白质结构信息;
● 泛蛋白修饰不依赖蛋白质的表达浓度;
● 泛蛋白修饰组的改变是人类疾病发生发展和转归的分子机制;
● 人类蛋白质组中包括至少 1500 多种不同类型的泛修饰。
▍ 泛蛋白修饰组学技术的研究内容及对象
泛蛋白修饰组学的核心技术是建立了独特的 OpenDelta 搜索引擎,OpenDelta 搜索引擎是一种全新的、具有自主知识产权的全修饰分析流程,可以搜索包括各种已知和未知的蛋白修饰,氨基酸替换和变异,具有如下特点 :
● 发现全新修饰、全新修饰蛋白、全新修饰位点;
● 各种疾病的差异泛蛋白修饰组包括差异蛋白组;
● 发现蛋白和修饰维度上的所有标记物;
● 发现泛蛋白修饰维度上的所有药物靶点;
▍ 泛蛋白修饰组学实验流程
如图所示, 泛蛋白修饰组学实验基本流程为:提取样品中总蛋白,取出一部分做蛋白浓度测定及 SDS-PAGE
检测,另取部分进行胰蛋白酶酶解,肽段除盐,进行超深度肽段分级,第二步对样品进行高精度质谱检测,
然后使用 OpenDelta 对泛修饰进行系统鉴定与定量,通过生物信息学分析得到对应样品的泛修饰图谱。

▍ 泛蛋白修饰组学技术分析思路
● 比较蛋白表达、蛋白修饰表达的表达模式异同,揭示蛋白在不同层面上受生物学处理后的扰动变化程度。
● 筛选由蛋白、修饰层面共同或分别调控的重要通路(或功能条目),揭示其在相关生物学变化中的潜在 调控作用。
● 分析关键功能蛋白质(如激酶)的修饰变化,探讨关键调控蛋白在介导生物学变化中的重要作用。最终,通过联合分析实现对蛋白及修饰层面变化趋势的系统了解,筛选出影响生物表型变化的潜在关键蛋白质分子或 修饰位点,提出分子生物学变化机制或模型,并为后续筛选出重点蛋白或蛋白修饰位点,进行深入实验分析及 应用奠定基础。
▍ 泛蛋白修饰组学技术分析思路
泛蛋白修饰组学以 OpenDelta 为基础创建了特色的生物信息分析流程,实现从庞杂的实验数据中提取对生物学研究有意义的信息。关联并比较蛋白质组学数据分析,为客户提供蛋白表达水平以及蛋白表达水平外的功能调控信息。

▍ 应用案例
泛蛋白修饰组学检测到的泛修饰组学位点数量:

▍ 应用方向

▍ 样本要求
● 血清 / 血浆 / 脑脊液等均匀液体样本:200ul 以上 / 样品;液氮速冻 -80℃保存;干冰寄送;应避免溶血;脑脊液可低至 100ul。
● 动物组织相关样本:200mg 以上 / 样品;液氮速冻后 -80℃保存;干冰寄送。
● 细胞 / 微生物 / 细胞上清 / 培养液上清:细胞或菌体个数需在 107 个以上 / 样品;上清 2mL 以上 / 样品;液氮速冻后 -80℃保存;干冰寄送。
其他样本类型请咨询技术支持或销售 。
注:避免反复冻融。
▍ 基于质谱的血浆蛋白组和泛蛋白修饰组学技术平台
基于质谱的血浆蛋白组和泛蛋白修饰组学技术平台
Proteonano™高深度、低丰度蛋白质组学富集
Proteonano™技术是一种亲和选择性质谱平台,包括用于低丰度蛋白质富集的基于纳米颗粒的亲和结合剂(纳米结合剂)、用于平行样品制备的自动化工作流程以及用于数据分析的机器学习生物信息学软件。基于人工智能蛋白设计和纳米-生物界面学,Proteonano™实现了高通量、大规模和非靶向地富集人类血浆样本中的低丰度蛋白质和蛋白质生物标志物。
什么是Proteonano™低丰度血浆蛋白富集?
区别于去高丰度的方法,Proteonano™低丰度血浆蛋白组试剂盒采用直接富集血浆中低丰度蛋白的方式:
● 可有效防止去高丰度导致的样品信息损失,更有利保存低丰度蛋白,也能检测到更多蛋白质;
● 低丰度血浆蛋白富集试剂性能远超去高丰度方式,如蛋白鉴定数,去除高丰度方式最终蛋白鉴定数约为1000,Proteonano™试剂盒可达3800左右;
▍ Proteonano™技术原理
Proteonano™是基于选择性亲和超顺磁性纳米探针的技术,纳米粒子直径仅为200 nm,并且具有绝对均一性。其表面通过化学偶联反应蛋白质富集探针,每个纳米磁珠表面约有300,000个蛋白质结合位点用于富集人类蛋白质组。每个纳米探针物理空间仅为10 飞升,比传统100 μL体系小了100亿倍,这使得对低丰度蛋白质的检测灵敏度提升100万倍。因此,传统质谱蛋白质组学无法检测蛋白质组也能够被鉴定到,这为蛋白质组学分析带来大规模并行检测和超宽丰度范围,并且为大规模蛋白质生物标志物的发现提供一把研究利器。
Proteonano™突破传统的基于抗原-抗体的蛋白质检测技术,缩短90%的样本前处理时间,实现了pg/mL级别灵敏度的多重低丰度蛋白检测,从而为生命科学研究、药物开发、液体活检、疾病诊断等领域提供深度解决方案。

▍ Proteonano™技术优势
● 10000倍的丰度动态范围提升。检测出的蛋白质丰度范围横跨超9个数量级;
● 700%的低丰度蛋白检测数量提升,灵敏度达到pg/mL;
● 1000+未知蛋白的新发现
▍ 整体方案

▍ 实测数据
优异的捕获率 ,低丰度蛋白从19.3%上升到65.1%

▍ 实测数据

▍ 泛蛋白修饰组学技术的概念及意义
● 概念
泛蛋白修饰组学是在蛋白质组学维度上,运用现代超高分辨蛋白质谱和大数据挖掘,通过测定蛋白质中非基因编码的氨基酸,发现人类重大疾病相关的氨基酸多样性,特别是已知和未知的蛋白修饰、氨基酸替代、化学结构及功能的改变,最后阐明蛋白质生物功能的作用及调控机制。
泛蛋白修饰分析可以一次性提供传统蛋白质组学提供的蛋白质表达水平层面的信息,同时提供蛋白质修饰组学提供蛋白表达水平外的、蛋白功能调控层面的信息,如磷酸化、泛素化、N/O- 糖基化、乙酰化、乳酸化、巴豆酰化等富集修饰组学服务。泛蛋白修饰分析一站式解决方案在质谱领域内具有领先地位。
● 意义
泛蛋白修饰组学技术引入了泛修饰的概念,翻译后修饰是指蛋白质在翻译后氨基酸侧链发生的共价修饰,可由酶促反应或自发进行,是细胞调节各项生理活动及对外界环境反应如信号传导,应激,免疫应答等的重要方式。泛蛋白修饰组学扩展了翻译后修饰的概念,建立了泛修饰概念,即与标准蛋白序列相比,蛋白质量主链和侧链发生的任何变化都被称为泛修饰。泛蛋白修饰组学分析的意义在于:系统鉴定泛修饰对理解人体生理,病理机制,找寻生物标志物与药物靶点等起着至关重要且不可替代的作用。
▍ 泛蛋白修饰组学技术的概念及意义
● 概念
泛蛋白修饰组学是在蛋白质组学维度上,运用现代超高分辨蛋白质谱和大数据挖掘,通过测定蛋白质中非基因编码的氨基酸,发现人类重大疾病相关的氨基酸多样性,特别是已知和未知的蛋白修饰、氨基酸替代、化学结构及功能的改变,最后阐明蛋白质生物功能的作用及调控机制。
泛蛋白修饰分析可以一次性提供传统蛋白质组学提供的蛋白质表达水平层面的信息,同时提供蛋白质修饰组学提供蛋白表达水平外的、蛋白功能调控层面的信息,如磷酸化、泛素化、N/O- 糖基化、乙酰化、乳酸化、巴豆酰化等富集修饰组学服务。泛蛋白修饰分析一站式解决方案在质谱领域内具有领先地位。
● 意义
泛蛋白修饰组学技术引入了泛修饰的概念,翻译后修饰是指蛋白质在翻译后氨基酸侧链发生的共价修饰,可由酶促反应或自发进行,是细胞调节各项生理活动及对外界环境反应如信号传导,应激,免疫应答等的重要方式。泛蛋白修饰组学扩展了翻译后修饰的概念,建立了泛修饰概念,即与标准蛋白序列相比,蛋白质量主链和侧链发生的任何变化都被称为泛修饰。泛蛋白修饰组学分析的意义在于:系统鉴定泛修饰对理解人体生理,病理机制,找寻生物标志物与药物靶点等起着至关重要且不可替代的作用。
▍ 泛蛋白修饰组学核心技术及特点
泛蛋白修饰组学的核心技术是建立了独特的 OpenDelta 搜索引擎,OpenDelta 搜索引擎是一种全新的、具有自主知识产权的全修饰分析流程,可以搜索包括各种已知和未知的蛋白修饰,氨基酸替换和变异,具有如下特点 :
● 泛蛋白修饰组学反映的是基因编码以外的蛋白质结构信息;
● 泛蛋白修饰不依赖蛋白质的表达浓度;
● 泛蛋白修饰组的改变是人类疾病发生发展和转归的分子机制;
● 人类蛋白质组中包括至少 1500 多种不同类型的泛修饰。
▍ 泛蛋白修饰组学技术的研究内容及对象
泛蛋白修饰组学的核心技术是建立了独特的 OpenDelta 搜索引擎,OpenDelta 搜索引擎是一种全新的、具有自主知识产权的全修饰分析流程,可以搜索包括各种已知和未知的蛋白修饰,氨基酸替换和变异,具有如下特点 :
● 发现全新修饰、全新修饰蛋白、全新修饰位点;
● 各种疾病的差异泛蛋白修饰组包括差异蛋白组;
● 发现蛋白和修饰维度上的所有标记物;
● 发现泛蛋白修饰维度上的所有药物靶点;
▍ 泛蛋白修饰组学实验流程
如图所示, 泛蛋白修饰组学实验基本流程为:提取样品中总蛋白,取出一部分做蛋白浓度测定及 SDS-PAGE
检测,另取部分进行胰蛋白酶酶解,肽段除盐,进行超深度肽段分级,第二步对样品进行高精度质谱检测,
然后使用 OpenDelta 对泛修饰进行系统鉴定与定量,通过生物信息学分析得到对应样品的泛修饰图谱。

▍ 泛蛋白修饰组学技术分析思路
● 比较蛋白表达、蛋白修饰表达的表达模式异同,揭示蛋白在不同层面上受生物学处理后的扰动变化程度。
● 筛选由蛋白、修饰层面共同或分别调控的重要通路(或功能条目),揭示其在相关生物学变化中的潜在 调控作用。
● 分析关键功能蛋白质(如激酶)的修饰变化,探讨关键调控蛋白在介导生物学变化中的重要作用。最终,通过联合分析实现对蛋白及修饰层面变化趋势的系统了解,筛选出影响生物表型变化的潜在关键蛋白质分子或 修饰位点,提出分子生物学变化机制或模型,并为后续筛选出重点蛋白或蛋白修饰位点,进行深入实验分析及 应用奠定基础。
▍ 泛蛋白修饰组学技术分析思路
泛蛋白修饰组学以 OpenDelta 为基础创建了特色的生物信息分析流程,实现从庞杂的实验数据中提取对生物学研究有意义的信息。关联并比较蛋白质组学数据分析,为客户提供蛋白表达水平以及蛋白表达水平外的功能调控信息。

▍ 应用案例
泛蛋白修饰组学检测到的泛修饰组学位点数量:

▍ 应用方向

▍ 样本要求
● 血清 / 血浆 / 脑脊液等均匀液体样本:200ul 以上 / 样品;液氮速冻 -80℃保存;干冰寄送;应避免溶血;脑脊液可低至 100ul。
● 动物组织相关样本:200mg 以上 / 样品;液氮速冻后 -80℃保存;干冰寄送。
● 细胞 / 微生物 / 细胞上清 / 培养液上清:细胞或菌体个数需在 107 个以上 / 样品;上清 2mL 以上 / 样品;液氮速冻后 -80℃保存;干冰寄送。
其他样本类型请咨询技术支持或销售 。
注:避免反复冻融。
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