高灵敏度:可检测低至5-10 μg的蛋白样品,支持微量样本(如PVDF胶条、蛋白溶液)。
多修饰类型覆盖:可鉴定磷酸化、糖基化、乙酰化、泛素化、甲基化、亚硝基化、二硫键等多种修饰。
无偏检测:无需预设修饰类型,支持个性化靶向分析(如特定小分子药物修饰位点)。
高准确性:通过一级和二级质谱数据结合数据库及生物信息学分析,确定修饰位点和修饰类型。
无需富集:直接通过LC-MS/MS检测,避免修饰富集步骤的潜在偏差。
快速高效:项目周期短(通常3-5周),支持高通量分析。
灵活定制:可根据研究需求选择修饰类型(如仅分析磷酸化或联合分析多种修饰)。
平台先进:采用Thermo Q Exactive HF-X、Orbitrap Fusion Lumos等高精度质谱仪,结合Nano-LC色谱系统。
案例:同源异型框蛋白Msx1的磷酸化位点鉴定(Nat Rev Mol Cell Biol, 2014)技术:IP + LC-MS/MS。
成果:发现Msx1的152位和160位丝氨酸磷酸化,揭示其在细胞增殖中的作用。
应用:异常修饰筛选:识别肿瘤特异性修饰(如EGFR磷酸化位点异常)。
标志物开发:通过修饰位点差异开发癌症早筛标志物(如KRAS G12D突变伴随的乙酰化变化)。
案例:阿尔茨海默病中tau蛋白的磷酸化位点(J Proteomics, 2022)技术:LC-MS/MS + 功能验证。
成果:发现tau蛋白Ser202/Thr205双磷酸化与神经纤维缠结形成相关。
应用:病理机制解析:揭示修饰异常导致蛋白聚集(如α-突触核蛋白泛素化缺陷)。
治疗靶点筛选:开发针对修饰酶(如PP2A)的抑制剂。
案例:激酶抑制剂靶点验证(Cell Chem Biol, 2023)技术:LC-MS/MS + 化学蛋白质组学。
成果:鉴定小分子药物与CDK4的结合位点,优化药物选择性。
应用:药效评估:分析药物对靶蛋白修饰的调节(如BRAF抑制剂降低ERK磷酸化)。
耐药机制研究:发现耐药突变导致的修饰位点改变(如EGFR T790M突变影响酪氨酸激酶活性)。
案例:抗生素与靶蛋白结合位点(Antimicrob Agents Chemother, 2024)技术:LC-MS/MS + 交联质谱。
成果:揭示万古霉素与细菌细胞壁前体的共价结合位点。
应用:药物优化:通过修饰位点指导药物结构改造(如提高抗生素耐药性)。
毒性预测:鉴定药物非靶向蛋白的意外修饰(如肝毒性相关蛋白)。
案例:p53蛋白乙酰化与DNA损伤响应(Mol Cell, 2021)技术:LC-MS/MS + ChIP-seq。
成果:发现K382乙酰化增强p53对促凋亡基因的转录激活。
应用:通路动态解析:追踪修饰在信号转导中的动态变化(如EGFR酪氨酸磷酸化级联)。
调控网络构建:结合蛋白互作数据,解析修饰介导的调控网络。
案例:线粒体丙酮酸载体(MPC)的琥珀酰化(Cell Metab, 2023)技术:LC-MS/MS + 代谢组学。
成果:发现K275琥珀酰化抑制MPC活性,影响葡萄糖代谢。
应用:代谢重编程:解析癌细胞代谢依赖的修饰(如HIF-1α羟基化调控)。
药物靶点筛选:开发针对代谢酶修饰的调控剂(如SIRT3激活剂)。
案例:组蛋白H3的甲基化与染色质重塑(Nature Genet, 2020)技术:LC-MS/MS + ChIP-seq。
成果:发现H3K9me3与异染色质形成的关键关联。
应用:结构功能关系:解析修饰对蛋白构象的影响(如泛素链拓扑结构)。
进化保守性分析:比较物种间修饰位点的保守性(如人类与小鼠同源蛋白)。
案例:lncRNA与修饰蛋白互作网络(Cell, 2024)技术:RIP + LC-MS/MS。
成果:发现lncRNA NEAT1通过乙酰化招募P-TEFb调控转录。
应用:RNA-蛋白互作:鉴定修饰介导的RNA结合蛋白(如m6A阅读器YTHDF3)。
表观遗传调控:解析lncRNA修饰对染色质状态的影响。
案例:乳酸菌发酵中糖基化调控(Appl Environ Microbiol, 2023)技术:LC-MS/MS + 代谢组学。
成果:发现糖基化增强乳酸脱氢酶稳定性,提高产酸效率。
应用:酶工程:通过修饰位点改造提高工业酶活性(如耐高温蛋白酶)。
菌株筛选:鉴定高产菌株的关键修饰特征(如淀粉酶磷酸化位点)。
案例:深海微生物降解酶的修饰(Microbiome, 2024)技术:LC-MS/MS + 宏蛋白质组学。
成果:发现脂肪酸氧化酶的二硫键修饰增强其耐压性。
应用:极端环境适应:解析嗜热、嗜盐微生物的修饰机制。
生物修复:筛选污染物降解菌的修饰靶点(如石油降解酶)。