4D点亮新组学，全新一代4D修饰蛋白质组学登场，纤毫毕现、去伪存真

景杰学术/原创

蛋白质翻译后修饰（PTM, Post-translational modification），包括磷酸化，糖基化，亚硝基化，甲基化，乙酰化等不同类型，几乎影响正常细胞生物学和发病机制的所有方面。深入研究蛋白质翻译后修饰对揭示生命活动的机理、筛选疾病的临床标志物、鉴定药物靶点等方面具有重要意义。

蛋白质翻译后修饰调控生理机制与常见研究应用

应用基于质谱的修饰蛋白质组学技术，为系统水平上的蛋白质翻译后修饰研究提供了强有力的研究工具，已成为近年来国际上的研究热点。然而基于蛋白质翻译后修饰的不均一性及相对丰度低的特性，使PTMs的精确定量面临诸多挑战。一方面，蛋白质翻译后修饰丰度一般较低，并且相比蛋白质丰度变化，修饰丰度的变化更加显著，在生理与病理的条件下往往会呈现出几个数量级的差异，这对鉴定的灵敏度和精确度提出了更高的要求。另外一方面，同一个肽段发生修饰位点的不同，会造成同分异构的修饰肽段，而传统的修饰蛋白组学质谱平台不能对这些共洗脱的同分异构肽段进行分离。

离子淌度分离概念的引入使得蛋白质组学进入了4D新时代。全新一代4D蛋白质组学技术在传统蛋白质组学的基础之上增加了第四个维度，离子淌度（mobility）的分离，赋能修饰蛋白质组学分析，进一步突破研究现有瓶颈，带来分析性能的大幅度提高。

1、超强性能，大幅度提高修饰组学分析的灵敏度和覆盖深度。

2、离子淌度分离解决同分异构问题，修饰定量结果更加可靠。

一、纤毫毕现，修饰位点鉴定更深覆盖

4D修饰蛋白质组学技术极大提升修饰检测的灵敏度和深度。4D质谱平台（timsTOF Pro）在1.1秒的扫描循环内，可以采集到超过100张ms/ms谱图。而在这样高速采集条件下，我们的数据表明，可检测到磷酸化平均鉴定深度＞10000/sample、2-羟基异丁酰化平均鉴定深度＞20000/sample，相比传统技术提升50%以上。

图A. timsTOF Pro的高速扫描循环；B. 4D磷酸化技术鉴定磷酸化位点的数目

二、去伪存真，更可靠的修饰鉴定结果

4D修饰蛋白质组学通过新增的离子淌度分离，能够解决翻译后修饰同分异构的问题，使得PTMs的鉴定更加可靠。如下图所示，很多磷酸化肽段的同分异构体其洗脱时间和质荷比完全一样，但发生磷酸化的位置不同所带来结构上的差别，可以通过离子淌度有效的区分。离子淌度和HPLC两个层面的联合分离，能够最大程度地识别和区分这些共洗脱的修饰肽段信号。

景杰生物率先推出4D修饰蛋白质组学服务，相关技术细节和研究方案可联系景杰生物科服热线（400-100-1145）或当地销售工程师咨询。

从修饰蛋白质组学大规模筛选到靶向蛋白质组学/修饰组学PRM验证，再到高品质抗体助力验证和后续分子机制研究，景杰生物提供“一站式”蛋白质组学服务为各位老师的科研保驾护航。

图. 修饰蛋白组与传统生物学技术结合的翻译后修饰完整研究思路

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