科研真实痛点：蛋白“表达”≠蛋白“活性”

在生命科学研究和新药开发中，科研人员经常遇到这样的现象：

1、某酶在转录组和蛋白组中高表达，但功能验证却毫无活性；

2、药物处理后，靶蛋白表达量无变化，却产生了显著生物效应；

3、多条候选靶点通过表达组筛选出来，功能验证成功率却极低。

这些“谜团”的核心是：表达不等于功能。蛋白质组技术（如DDA、DIA、TMT定量）虽然可以识别和定量大量蛋白质，但它们无法区分“沉睡状态”的酶与真正发挥催化作用的活性蛋白。而ABPP（Activity-Based Protein Profiling），正是解决这一痛点的关键武器。它跳出“表达水平”的限制，通过化学探针精准识别处于活性状态的酶类蛋白，为蛋白质组研究带来“功能维度”，成为“功能蛋白组学”的利器。

一、重新定义蛋白组学：ABPP的功能识别逻辑

1、ABPP的独特之处

ABPP是一种选择性识别“活性酶”的化学标记技术，它的基本逻辑是用结构特异性的共价探针，在复杂样本中选择性标记活跃酶类的催化中心，进而通过质谱等手段识别这些功能蛋白。

它与蛋白组学最大区别在于：

（1）不看总量，而是看“有没有功能”；

（2）不看表达差异，而是看“催化能力”；

（3）只关注“正在工作的蛋白质”。

2、探针=“酶类活动侦查器”

每一类酶（如丝氨酸水解酶、半胱天冬酶、金属蛋白酶）都有其独特的活性位点化学结构。ABPP探针设计时，正是利用这些结构活性特征，合成能特异结合并共价标记的化合物结构。

探针通常由三部分构成：

通过探针的选择性，ABPP实现了对活性酶类的特异识别，这在表达组学和非靶向蛋白组方法中是难以做到的。

二、从“筛选”到“确认”：ABPP如何提升靶点发现效率？

在药物开发中，“靶点发现”一直是瓶颈阶段之一。表达组学给出的候选靶点常常多达几百个，但最终能够通过功能验证的常常寥寥无几。ABPP通过功能层面筛选，大幅提升了候选靶点的“命中率”，其具体机制包括：

1、差异活性分析

在药物处理组与对照组中加入相同ABP探针，通过质谱检测探针结合蛋白：

（1）如果某酶在药物处理组中探针信号显著降低 → 表明药物可能与该酶竞争性结合；

（2）如果某酶在疾病模型中活性升高 → 提示其可能为病理驱动因子；

2、竞争型ABPP验证

在候选靶点筛选之后，可引入竞争实验：

（1）先加入药物，使其与目标酶结合；

（2）再加入探针，观察是否阻断探针结合；

（3）若阻断效果显著，说明药物靶向该酶位点，有很强的直接靶点证据。

这类方法已成为验证共价药物直接靶点的“黄金标准”。

三、应用深度远超传统认知：ABPP能做什么？

1、新药靶点确认与脱靶评估

ABPP特别适合小分子药物与酶类靶点的作用研究，尤其是共价抑制剂。它不仅可以确认药物靶点，还可以提前识别潜在脱靶酶，降低毒性风险。

2、疾病酶谱绘制与功能标志物挖掘

在肿瘤、自身免疫、神经退行性疾病中，ABPP可系统描绘酶活性异常的通路节点，辅助发现“功能性生物标志物”。

3、筛选天然产物或先导化合物靶点

天然产物的机制常常模糊不清。ABPP可直接识别它们与酶类的结合谱图，将靶点确认前移至筛选早期，避免资源浪费。

构建功能蛋白图谱和动力学分析模型4、

结合不同时间点/条件变化的ABPP图谱，研究者可以重建生理/药理过程中的功能酶动态变化，推动系统生物学建模。

四、技术挑战 & 百泰派克的解决方案

尽管ABPP在功能蛋白研究中前景广阔，但其实际落地仍有多个技术门槛。百泰派克提供从探针到数据的全链路解决方案：

ABPP提醒我们，不能只满足于知道蛋白“是否存在”，而必须进一步追问——“它是否活跃？是否发挥作用？”在这个层面，ABPP是目前为止最有效、最成熟、最具可扩展性的解决方案。百泰派克生物科技，作为国内领先的功能蛋白组学服务提供商，已协助数十家高校、药企、医院开展ABPP项目，真正将功能视角转化为可验证的科研与临床成果。

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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

>>点击了解更多优质服务项目