在多组学数据日益丰富的今天，表达组学（Transcriptomics） 依旧是揭示基因调控机制的主力手段之一。通过RNA-Seq等技术，研究者可以全面掌握基因在不同条件下的转录表达情况。然而，这种“表达即功能”的逻辑推演，正面临一个难以回避的盲区：转录水平的变化并不等于蛋白的活性状态发生了变化。而这正是活性位点导向蛋白质谱技术（Activity-Based Protein Profiling, ABPP） 所擅长的领域。ABPP（Activity-Based Protein Profiling，基于活性的小分子探针蛋白质组学）是一种研究蛋白质功能状态的强大化学蛋白质组学技术。它能够有效补足表达组学（如转录组、传统蛋白质组）存在的“功能盲区”。ABPP如何补足表达组学的功能盲区？剖析ABPP技术如何补足表达组学的不足，并介绍其在药物发现、疾病标志物筛选等方面的应用潜力是当今科研人员面临的重要课题。

一、表达组学的“功能盲区”是什么？

1、表达组学（如转录组和传统蛋白质组）通常测量的是：

（1）mRNA水平（转录组）：反映基因的转录活性，但无法说明蛋白是否翻译、是否活跃

（2）蛋白水平（蛋白质组）：反映蛋白的表达丰度，但不能判断其酶活性或功能状态

2、因此，它们存在以下盲区：

（1）无法区分活性与非活性蛋白（如失活酶、变构调节等）

（2）忽略蛋白质翻译后修饰（PTMs）带来的功能变化

（3）无法反映蛋白功能状态的动态调控（如底物结合、酶-抑制剂相互作用）

（4）对于低丰度但高功能活性的蛋白不敏感

这些问题共同构成了一个关键盲点——我们知道某个基因被表达了，却无法确认它是否“在工作”。要想真正理解细胞在生理或病理状态下的功能变化，需要超越表达，走向“活性”。

二、ABPP的基本原理

ABPP是一种基于小分子探针的质谱技术，专门用于筛选和标注活性状态下的蛋白质亚群。

1、其基本原理是：

（1）利用具有高选择性的反应性探针，共价修饰活性中心

（2）通过标记富集，将目标蛋白从复杂背景中“钓”出来

（3）借助高分辨率LC-MS/MS对其进行识别和定量

与蛋白质组学相比，ABPP最大的优势在于其选择性标记活跃蛋白质，而非所有表达的蛋白。这使得它可以直接捕捉功能状态的变化，而不仅仅是数量上的浮动。

三、ABPP探针通常包含

（1）反应基团：共价结合酶活性位点

（2）报告基团：用于富集、荧光成像或质谱分析

（3）连接臂：将反应基团与报告基团连接

探针仅与活性形式的蛋白结合

（1）因此能够选择性捕捉功能性蛋白

（2）区分不同功能状态的同一蛋白

（3）监测动态变化（如药物作用、病理状态）

四、ABPP如何补足表达组学？

1、 弥合表达与功能的鸿沟

通过在转录组学之后增加ABPP层面的验证，研究者可以快速确认哪些基因的表达变化真正转化为蛋白功能的改变，大幅提高候选靶点的生物学可信度。

2、 揭示隐藏的调控通路

ABPP特别适合分析代谢酶、蛋白酶、磷酸酶等酶类蛋白的活性状态，在细胞信号传导、免疫应答等领域极具优势，能够补足表达组学在通路分析上的空白。

3. 增强多组学整合价值

在整合转录组、蛋白组和代谢组时，ABPP作为功能层面的锚点，可增强组学之间的生物学联动解释力，推动真正意义上的系统生物学分析。

五、实际应用场景

1、肿瘤研究：发现活跃的致癌酶、代谢通路

2、药物靶点发现：识别真实靶点 vs 离靶效应

3、免疫学：研究活性酶在炎症反应中的作用

4、微生物生态：捕捉功能相关蛋白而非仅依赖序列注释

5、疾病早期诊断标志物开发：通过活性变化寻找生物标志物

ABPP实验的成功并不只取决于仪器灵敏度，更高度依赖于探针设计的合理性与样品处理流程的严谨性。百泰派克生物科技结合多年质谱平台经验，打造了从探针筛选、样本富集、活性标记、定量分析到生物信息学解读的全流程ABPP服务。我们具备：高通量Orbitrap质谱平台，确保活性蛋白的精准识别与定量；完善的生物信息分析流程，支持与转录组、蛋白组等数据，配合我们自研的样品前处理流程与QC控制体系，即使是复杂组织或临床样本也能保证数据一致性与可重复性。我们将帮助科研人员快速定位关键靶标，并提出具有机制假说价值的研究方向。

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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