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組蛋白翻譯后修飾（Post-Translational Modifications, PTMs）是表觀遺傳學研究中的核心內容，其中 2-羥基異丁酰化（2-hydroxyisobutyrylation, Khib）作為一種新型組蛋白修飾，近年來引起了廣泛關注。Khib 可調控染色質結構和基因表達，對細胞代謝、發育和疾病機制具有重要作用。因此，開發精準、靈敏的檢測方法對于基礎研究和臨床應用都至關重要。

一、組蛋白 2-羥基異丁酰化的生物學意義

組蛋白 Khib 是一種在賴氨酸殘基上的小分子化學修飾。與乙酰化（Acetylation）或甲基化（Methylation）不同，Khib 的修飾基團體積較大，能夠顯著改變組蛋白與 DNA 的相互作用，從而影響染色質構象和基因轉錄活性。研究表明，Khib 修飾廣泛存在于哺乳動物細胞核蛋白中，參與糖代謝、脂肪酸代謝以及癌癥細胞的信號調控。因此，對 Khib 的精準鑒定不僅是表觀遺傳學研究的熱點，也為疾病機制研究提供了新的視角。

二、LC-MS/MS 技術在組蛋白修飾分析中的優勢

液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）以其高靈敏度、高分辨率和多組分同時分析能力，已成為組蛋白 PTMs 定量和鑒定的金標準。其主要優勢包括：

• 高通量分析能力：可以同時檢測成百上千種組蛋白修飾位點。
• 定性與定量兼備：不僅能鑒定修飾類型，還能精確測量修飾豐度。
• 樣本需求量低：適合有限的細胞或組織樣本。
• 修飾特異性強：結合特異性酶切和富集策略，可顯著提高 Khib 檢測靈敏度。

三、樣本制備：提取與酶切

高質量的樣本制備是 LC-MS/MS 成功的前提。對于 Khib 分析，通常包括以下步驟：

1、組蛋白提取

• 細胞裂解后使用酸性溶液（如 0.4 M H2SO4）提取核蛋白。
• 通過丙酮沉淀或固相萃取去除非組蛋白雜質，獲得高純度組蛋白。

2、酶切

• 常用的蛋白酶為胰蛋白酶（Trypsin），可切割賴氨酸和精氨酸殘基。
• 對 Khib 位點的特異性考慮，可使用酶解優化方案，避免修飾殘基被誤切。

3、肽段凈化

• 使用 C18 反相固相萃取（SPE）去除鹽分與雜質。
• 保證 LC-MS/MS 進樣前肽段的穩定性與純度。

四、2-羥基異丁酰化肽段富集

Khib 修飾在組蛋白中占比相對低，直接檢測往往信號弱，因此通常需要富集步驟：

1、免疫親和富集

• 使用針對 Khib 的特異性抗體捕獲修飾肽段。
• 能有效減少背景肽干擾，提高修飾肽的檢測概率。

2、化學衍生策略

• 對特定化學基團進行標記，提高 LC-MS/MS 檢測信號。
• 可與免疫富集結合，進一步提升靈敏度。

五、LC 分離條件優化

在 LC-MS/MS 分析中，液相色譜的分離效果直接影響修飾肽段的鑒定效率：

1、反相液相色譜（RP-LC）

• 常用 C18 色譜柱。
• 梯度洗脫可分離不同疏水性的肽段。

2、緩沖液選擇

• 使用低濃度甲酸或乙酸作為流動相，有助于改善肽段離子化效率。
• 保持 pH 穩定，避免 Khib 修飾的水解或丟失。

六、MS/MS 鑒定與數據解析

串聯質譜分析是 Khib 鑒定的核心步驟：

1、質譜檢測

• 采用高分辨質譜儀（如 Orbitrap、Q-TOF）獲得肽段精確質量。
• MS/MS 分析裂解肽段，獲取特征碎片離子。

2、數據庫搜索與定量

• 使用 Proteome Discoverer、MaxQuant 等軟件，設置 Khib 為可變修飾。
• 精確匹配肽段序列和修飾位置，實現修飾定性和相對定量。

3、質量控制

• 驗證修飾譜圖，確保識別結果可靠。
• 對低豐度修飾可采用 PRM（Parallel Reaction Monitoring）進一步驗證。

七、Khib 分析的科研應用

通過 LC-MS/MS 鑒定 Khib 修飾位點，可以在多方面推動科研進展：

1、表觀遺傳調控研究

揭示 Khib 對染色質結構和基因表達的調控機制。

2、代謝與疾病研究

連接 Khib 修飾與代謝通路變化，為糖尿病、腫瘤研究提供新靶點。

3、藥物開發與精準醫學

特異性修飾位點可作為生物標志物，指導藥物干預策略。

總之，LC-MS/MS 是分析組蛋白 2-羥基異丁酰化的核心工具，通過精細的樣本制備、肽段富集和質譜優化，可以實現高靈敏、高覆蓋率的修飾鑒定。對于科研團隊而言，借助專業服務平臺可以顯著節約時間、提高數據可靠性。在這方面，百泰派克生物科技整合最新 LC-MS/MS 系統和優化的組蛋白修飾分析流程，不僅支持 Khib 及多種表觀遺傳修飾的精準檢測，還提供定制化實驗設計和數據分析服務，幫助科研人員快速獲取高質量組蛋白修飾信息，為基礎研究和轉化應用提供有力支撐。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對蛋白質序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對蛋白質的氨基酸組成分析，N端測序，C端測序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白質N端序列分析服務。對于未知理論序列的蛋白質，提供基于從頭測序法的蛋白質從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上先進的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、蛋白質組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量蛋白質組學、靶向蛋白質組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種蛋白質組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白質組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種蛋白質標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.專業生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，最后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術先進，填補技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從最小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從蛋白質、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等專業服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，專業提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋蛋白質組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

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5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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