基于Top down自上而下蛋白质组学

蛋白质组学被认为是解读生物学问题的综合技术，它涉及一系列技术方法，包括质谱（MS）。通过MS进行蛋白质鉴定和表征的两种主要方法可归类为“自下而上”，即通过蛋白质水解消化来分析肽段，“自上而下”，指通过对破碎的完整蛋白质进行全局分析。

（Toby T K, et al.; 2016）

在Bottom up自下而上的蛋白质组学中，蛋白质在进入质谱分析之前需要先被消化成肽段，而Top down自上而下的蛋白质组学则通过分离技术（例如液相色谱或2-D凝胶电泳）从复杂的生物样品中分离完整的蛋白质，然后进行MS分析。通过电喷雾电离（ESI）或基质辅助激光解吸电离（MALDI）等软电离方法，通过多种解离方法产生碎片后会产生离子分子，例如高能碰撞引入解离（HCD），电子捕获解离（ECD）和电子转移解离（ETD），再进行质谱分析。Bottom up自下而上的蛋白质组学分析是一种非常有前景的蛋白质鉴定、分析、测序和PTM（翻译后修饰）表征策略，自上而下的方法允许对未进行酶解的完整蛋白质进行MS分析，这意味着可以保留自下而上分析策略中，大部分被破坏的具有不稳定结构蛋白质的特征。因此，在一次光谱分析中可以同时获得修饰位点和修饰模式的数据，从而获得这些修饰位点和修饰模式之间的关系数据。同时，与自下而上的方法相比，无蛋白质消化过程也减少了实验过程中的时间消耗。

基于Top down自上而下蛋白质组学2

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合nanoLC-MS/MS纳升色谱，提供基于Top down自上而下蛋白质组学，包括蛋白质测序、PTMs表征和蛋白质结构表征。

基于自上而下的测序

自上而下的MS既可以进行单个蛋白质分析，又可以进行蛋白质复合物表征。在自上而下的策略下，百泰派克生物科技同时支持N端和C端测序服务，尤其是当蛋白质样品的末端被修饰封闭时。

基于自上而下的PTMs表征

采用ECD和ETD进行自上而下的质谱分析已成功应用于蛋白质组学研究，尤其是序列覆盖图谱、未预测的PTMs识别、多种修饰确定。

蛋白质结构的表征

蛋白质结构表征有助于更好地了解蛋白质的功能。此外，它在生物学发展和质量控制中也起着重要作用。当前，MS通常用于确定蛋白质的一级结构和高级结构。例如，因为未在蛋白质样品的天然状态下应用任何消化过程，所以可以通过自上而下的方法来维持和检测具有二硫键的四级结构。

自上而下的蛋白质组学的优势

1. 样品制备相对简单

2. 无需蛋白质消化

3. 直接检测生物蛋白质的分子量

4. 大量信息得以保留，例如PTMs

5. 耗时减少

参考文献

Toby T K, Fornelli L, Kelleher N L. Progress in top-down proteomics and the analysis of proteoforms[J]. Annual review of analytical chemistry, 2016, 9: 499-519.

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