这期小编给大家介绍一篇关于线粒体亚细胞器水平的蛋白组学的研究，于本月发表于Nature Communications杂志。作者结合SILAC标记法与质谱鉴定的手段，研究了线粒体外膜，膜间质，内膜，以及线粒体基质的四个组分的蛋白质组学情况。作者不仅将线粒体各个组分的蛋白组进行更为细化地区分，还发现了新的定位在线粒体中的蛋白，另外，还证明以往一些在线粒体中定位分析有误的蛋白。

线粒体亚细胞器蛋白组学最新研究－百泰派克生物科技

线粒体是一个具有双层膜结构包裹的细胞器，对细胞的能量代谢起着至关重要的作用。随着多种蛋白组学分析技术的发展，目前已有许多对线粒体细胞器蛋白组学的研究，但是这些研究几乎都没有对线粒体亚细胞器结构的蛋白进行进一步解析。并且，当前的线粒体蛋白质组学研究数据库中的数据信息许多来源于生物信息学预测，而没有经过实验验证，其真实性有待考证。因此，这篇文献主要研究的就是线粒体在亚细胞器水平的蛋白质组学研究。

接下来，小编就带领大家一起回顾一下文章的研究结果吧。

• 作者首先使用SILAC标记法使两组细胞分别带上轻标和重标标记，然后使用蔗糖梯度分离提纯带上轻标和重标的线粒体。接着分别使用两种不同的方法对线粒体进行破碎分组分：1. 超声处理可以将线粒体分为膜蛋白（包含内膜和外周膜蛋白）和可溶性蛋白；2. 使用pH11.5的碳酸盐溶液处理，将线粒体分为内膜蛋白和（外周膜＋可溶性蛋白）两个组分。并对已知蛋白的分离分离效果进行质谱和western验证。结果表明超声和碳酸盐破碎线粒体分离组分是可行的。

• 验证完线粒体组分分离和质谱鉴定的方法后，接下来，作者结合两种组分分离方法鉴定线粒体各个组分蛋白的水平，并对鉴定的蛋白进行分析。作者将线粒体分为内膜，外周膜，可溶性，以及界限不清的四个蛋白组分，并且使用已知蛋白亚定位的COX和Tim家族蛋白对蛋白数据分析进行验证，验证结果是一致的。

• 在蛋白组学分析结果中有的蛋白在线粒体组分的含量很低，由于不能排除这些蛋白有可能是由未除干净的其他细胞组分引入，作者首先使用western blot对这些蛋白在细胞中的定位进行分析，根据细胞总蛋白含量与线粒体定位蛋白量的比值分为三个区间，<1, 1~10, >10。细胞总蛋白与线粒体组分蛋白比值小于1则说明，蛋白全部定位在线粒体中；比值在1~10之间的表明蛋白在线粒体和细胞质中均有分布；比值大于10 的蛋白则有可能不定位在线粒体中。因此，为了探究比值大于10 这部分蛋白究竟是否会进入线粒体中，作者使用了体外验证实验来排除线粒体制备过程引入杂质。作者对比值大于10的蛋白质进行体外合成，再与提纯的线粒体进行混合孵育，结果发现其中较多蛋白质可以运输进入线粒体中，而且有的蛋白质在运输进入线粒体后还进行了进一步蛋白剪切。

• 作者使用渗透压溶胀和超声的方法，分别区分线粒体外膜和线粒体所有膜结构，并使用蛋白组学鉴定的方法对两组分的蛋白进行鉴定，分析和归类。

研究结论

本文首次将线粒体细分成外膜，膜间质，内膜，基质四个不同组分，再结合SILAC蛋白定量鉴定的方法研究不同组分中蛋白的相对丰度来得到对线粒体蛋白的空间分布进行研究。根据研究结果，本文不仅对许多蛋白在线粒体中的亚定位进行重新区分，验证，并且新发现了206个新的线粒体蛋白。

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；

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