蛋白分子在試劑盒研發(fā)、診斷試劑開發(fā)和藥物研發(fā)中扮演了關(guān)鍵的角色。蛋白分子本身的一級(jí)結(jié)構(gòu)是發(fā)揮其生物學(xué)功能的核心，因此，對(duì)蛋白質(zhì)完整序列準(zhǔn)確快速的分析有助于未知蛋白質(zhì)的功能研究，并且對(duì)包括單克隆抗體在內(nèi)的蛋白類藥物研發(fā)生產(chǎn)具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的蛋白序列分析技術(shù)，無(wú)論是基于MALDI-TOF質(zhì)譜儀還是基于nanoLC-MS/MS平臺(tái)，在蛋白鑒定過(guò)程中都需要借助包含被鑒定蛋白在內(nèi)的序列數(shù)據(jù)庫(kù)，再將質(zhì)譜測(cè)定的分子量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)理論序列碎裂之后得到的分子量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的測(cè)序和鑒定。

在實(shí)際的蛋白序列分析過(guò)程中有許多蛋白質(zhì)的信息是不包含在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中的，比如一個(gè)未被報(bào)道過(guò)的全新蛋白，或者從一個(gè)全新物種中純化出來(lái)的蛋白。還有很多情況下，我們能夠得到部分的理論數(shù)據(jù)，但是缺失的那一部分才是關(guān)鍵，比如市場(chǎng)上經(jīng)過(guò)商業(yè)改造的酶，酶的序列改造信息對(duì)于打算進(jìn)行逆向工程的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)說(shuō)是技術(shù)壁壘，因?yàn)樾蛄凶兓�是多種多樣的（點(diǎn)突變、缺失、插入、替換、修飾、融合等），這樣就存在著成千上萬(wàn)種可能性，而且通常又沒有任何方向線索可尋；不僅是試劑盒中的某個(gè)酶，許多蛋白藥物同樣需要通過(guò)突變進(jìn)行優(yōu)化以增加產(chǎn)量或者穩(wěn)定性；還有很多情況下蛋白序列產(chǎn)生了某些突變，即便是在一個(gè)藥物中發(fā)生了很少的序列突變也可能會(huì)造成生物活性的改變和產(chǎn)生人體免疫反應(yīng)，進(jìn)而造成巨大商業(yè)損失。由上述對(duì)未知蛋白質(zhì)序列和突變分析的需求出發(fā)，百泰派克公司基于高分辨率質(zhì)譜儀Obitrap Fusion Lumos，結(jié)合豐富的生物信息學(xué)分析經(jīng)驗(yàn)，建立了全新一代蛋白從頭測(cè)序和突變分析（De Novo Sequencing）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)快速準(zhǔn)確的分析。

蛋白從頭測(cè)序和突變分析流程

1. 蛋白全序列覆蓋（100% Sequence Coverage）
在蛋白質(zhì)序列測(cè)定過(guò)程中我們會(huì)選擇5種不同的蛋白酶進(jìn)行酶切，利用不同酶切肽段之間的互補(bǔ)性實(shí)現(xiàn)蛋白分子100%全序列的拼接。
2. 先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法
我們基于發(fā)表在Nature Biotechnology和專業(yè)的蛋白組學(xué)雜志JPR上的文獻(xiàn)，結(jié)合現(xiàn)有的專業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)非依賴性的蛋白序列分析的軟件PEAKS Mass Spectrometry Software，開發(fā)了自己的質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)計(jì)算方法，采用寬進(jìn)窄出的原則，在不遺漏任何有效數(shù)據(jù)信息的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了蛋白序列的準(zhǔn)確鑒定。
3. 高精度和準(zhǔn)確性
我們?cè)跍y(cè)序過(guò)程中會(huì)使用高分辨率和高靈敏度的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀；與老一代的質(zhì)譜儀（例如Obitrap Elite、Q Exactive等）相比，Lumos在提高了一級(jí)二級(jí)質(zhì)譜掃描速度的同時(shí)保證肽段分子量的準(zhǔn)確性；一級(jí)質(zhì)譜掃描速度的提高，有助于同一個(gè)肽段可以更多次的被鑒定到，提高了結(jié)果的可信性；二級(jí)質(zhì)譜掃描速度的提高可以更好的進(jìn)行片段碎裂（如下圖所示），從而保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，并可以通過(guò)二級(jí)碎裂片段的特征峰實(shí)現(xiàn)亮氨酸和異亮氨酸的準(zhǔn)確判定。

蛋白從頭測(cè)序和突變分析2

4.嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男蛄蓄A(yù)測(cè)和嚴(yán)格的序列驗(yàn)證
我們對(duì)測(cè)序的結(jié)果會(huì)首先進(jìn)行序列的預(yù)測(cè)，同時(shí)，我們還會(huì)以測(cè)定的序列建立新的數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Sequence Confirmation的模式對(duì)采集到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)再次進(jìn)行分析，只有完全匹配的結(jié)果我們才會(huì)提供給客戶。

1. 在學(xué)術(shù)研究中根據(jù)研究論文發(fā)表需要，精準(zhǔn)測(cè)定未知蛋白或者肽段的序列信息；
2. 精準(zhǔn)測(cè)定經(jīng)過(guò)商業(yè)化改造的蛋白質(zhì)和酶的序列。許多商業(yè)價(jià)值高的蛋白質(zhì)（絕大多數(shù)是酶）的氨基酸序列經(jīng)過(guò)特定改造，使蛋白質(zhì)產(chǎn)品比天然蛋白質(zhì)具有更好的特性。由于這些序列改變的蛋白質(zhì)的確切基因序列或氨基酸序列往往是非公開的，而這些蛋白質(zhì)產(chǎn)品卻是容易得到，所以準(zhǔn)確測(cè)定這類蛋白質(zhì)產(chǎn)品的序列有很大的商業(yè)價(jià)值；
3. 精準(zhǔn)測(cè)定穩(wěn)定細(xì)胞系表達(dá)蛋白的序列。在細(xì)胞系的構(gòu)建和儲(chǔ)藏中容易發(fā)生突變（也稱為序列差異，sequence variant (SV)，并且有時(shí)在一個(gè)產(chǎn)品中含量很少的SV也可能會(huì)造成生物活性的改變和產(chǎn)生人體免疫反應(yīng)，進(jìn)而造成巨大潛在風(fēng)險(xiǎn)。所以，在大規(guī)模生產(chǎn)之前檢測(cè)出這種天然的突變及其重要。我們開發(fā)的方法可以檢測(cè)低至1個(gè)氨基酸的序列差異，而且檢測(cè)范圍可以覆蓋整個(gè)蛋白/抗體序列。

在技術(shù)報(bào)告中，百泰派克會(huì)為您提供詳細(xì)的中英文雙語(yǔ)版技術(shù)報(bào)告，報(bào)告包括：

1. 實(shí)驗(yàn)步驟（中英文）
2. 相關(guān)的質(zhì)譜參數(shù)（中英文）
3. 質(zhì)譜圖片
4. 原始數(shù)據(jù)
5. 肽段序列信息
6. 蛋白質(zhì)序列與突變信息