蛋白质作为生命活动的核心执行者，其三维结构直接决定了其功能。精准解析蛋白质结构不仅有助于揭示生物学机制，还为新药研发、疾病机理研究提供重要线索。当前，蛋白质结构解析技术主要包括X射线晶体学、核磁共振（NMR）光谱和冷冻电镜（Cryo-EM）。

一、X射线晶体学：高分辨率结构解析的“金标准”

X射线晶体学通过分析蛋白质晶体对X射线的衍射图样，推导出其原子级别的三维结构。其优势主要体现在分辨率高（可达1.0Å以下），适用于大量样品的高通量解析。目前，全球蛋白质数据库（PDB）中约80%的结构均由该方法获得。

✅优点：

• 超高分辨率：能清晰揭示蛋白质中氨基酸侧链、金属离子及水分子的精细排列。
• 成熟的技术体系：实验方案和数据处理软件（如Phenix, CCP4）相对成熟完善。
• 适用范围广泛：适合大部分可结晶的蛋白质，包括酶、受体、抗体等。

⚠️缺点：

• 结晶难度高：许多蛋白质难以结晶，尤其是膜蛋白和柔性区域丰富的蛋白。
• 静态结构：晶体环境可能限制蛋白的天然构象和动力学特征。
• 制备耗时：从结晶筛选到数据解析，往往需要数周到数月时间。

二、核磁共振（NMR）光谱：揭示溶液态蛋白质结构与动力学

NMR依赖于溶液中核自旋的共振信号，通过分析一系列多维谱图，重建蛋白质结构。它对蛋白质的柔性结构和动力学研究尤为重要。

✅优点：

• 近自然状态解析：NMR在近生理条件下提供蛋白质结构信息，更接近其在细胞内的真实状态。
• 捕捉动态特性：不仅揭示静态结构，还能解析蛋白质构象变化和动力学。
• 无需结晶：对难结晶蛋白（如某些膜蛋白的胞内区）尤其适用。

⚠️缺点：

• 分子量限制：适合研究小于50kDa的蛋白质，对于较大复合物解析难度大。
• 信号复杂重叠：样品浓度、纯度要求高，且信号分析复杂，需要丰富经验。
• 分辨率相对较低：难以达到X射线晶体学的原子级分辨率。

三、冷冻电镜（Cryo-EM）：大型复合物和动态结构研究的利器

Cryo-EM通过快速冷冻样品，利用低温电子束成像并重构三维密度图，适用于解析大分子复合物结构。近年来，随着单粒子成像技术和分辨率提升（达2Å左右），Cryo-EM已成为结构生物学的热门技术。

✅优点：

• 无需结晶：适合研究难以结晶的大型复合物，如病毒颗粒、核糖体及膜蛋白复合物。
• 大分子适用：可处理上百万道尔顿的超大复合物。
• 多构象解析：可捕捉同一体系中不同构象态，揭示功能相关的动态变化。
• 分辨率显著提升：近年来冷冻电镜技术的“分辨率革命”使其解析能力接近X射线晶体学。

⚠️缺点：

• 样品制备挑战：需要高纯度、均一分散的样品，且样品制备和冰层厚度控制技术要求高。
• 设备昂贵：高端冷冻电镜（如Titan Krios）及其维护成本极高。
• 数据处理复杂：图像对齐、三维重构及异构性分类均需强大计算力与算法支持。

四、三种方法的对比与综合应用

在实际应用中，这三种技术并非互斥，而是互为补充。X射线晶体学适用于获取高分辨率的静态结构，NMR则揭示溶液态构象与动态信息，而Cryo-EM在大分子复合物和多构象研究中展现出独特优势。科研人员常采用多技术联合策略：例如，通过Cryo-EM解析膜蛋白复合物整体结构，再利用X射线晶体学获得其高分辨率结构域，最后借助NMR解析柔性区动态特征。

从解析精度、适用范围到实验条件，X射线晶体学、NMR光谱法和Cryo-EM各具优势与局限。科研人员在选择技术手段时，应结合目标蛋白的分子特性（如分子量、柔性程度、结晶能力）、研究需求（高分辨率静态结构、动态构象、复合体解析）以及实验资源（设备条件、时间成本）等因素综合考虑。百泰派克生物科技提供高质量的蛋白质结构鉴定服务，助力科研人员全面揭示蛋白质的结构与功能联系，从而加速科学突破和创新发现。

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；

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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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