基於Top down自上而下蛋白質組學

蛋白質組學被認為是解讀生物學問題的綜合技術，它涉及一系列技術方法，包括質譜（MS）。透過MS進行蛋白質鑑定和表徵的兩種主要方法可歸類為“自下而上”，即透過蛋白質水解消化來分析肽段，“自上而下”，指透過對破碎的完整蛋白質進行全域性分析。

（Toby T K, et al.; 2016）

在Bottom up自下而上的蛋白質組學中，蛋白質在進入質譜分析之前需要先被消化成肽段，而Top down自上而下的蛋白質組學則透過分離技術（例如液相色譜或2-D凝膠電泳）從複雜的生物樣品中分離完整的蛋白質，然後進行MS分析。透過電噴霧電離（ESI）或基質輔助鐳射解吸電離（MALDI）等軟電離方法，透過多種解離方法產生碎片後會產生離子分子，例如高能碰撞引入解離（HCD），電子捕獲解離（ECD）和電子轉移解離（ETD），再進行質譜分析。Bottom up自下而上的蛋白質組學分析是一種非常有前景的蛋白質鑑定、分析、測序和PTM（翻譯後修飾）表徵策略，自上而下的方法允許對未進行酶解的完整蛋白質進行MS分析，這意味著可以保留自下而上分析策略中，大部分被破壞的具有不穩定結構蛋白質的特徵。因此，在一次光譜分析中可以同時獲得修飾位點和修飾模式的資料，從而獲得這些修飾位點和修飾模式之間的關係資料。同時，與自下而上的方法相比，無蛋白質消化過程也減少了實驗過程中的時間消耗。

基於Top down自上而下蛋白質組學2

百泰派克生物科技採用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合nanoLC-MS/MS納升色譜，提供基於Top down自上而下蛋白質組學，包括蛋白質測序、PTMs表徵和蛋白質結構表徵。
基於自上而下的測序

自上而下的MS既可以進行單個蛋白質分析，又可以進行蛋白質複合物表徵。在自上而下的策略下，百泰派克生物科技同時支援N端和C端測序服務，尤其是當蛋白質樣品的末端被修飾封閉時。
基於自上而下的PTMs表徵

採用ECD和ETD進行自上而下的質譜分析已成功應用於蛋白質組學研究，尤其是序列覆蓋圖譜、未預測的PTMs識別、多種修飾確定。
蛋白質結構的表徵

蛋白質結構表徵有助於更好地瞭解蛋白質的功能。此外，它在生物學發展和質量控制中也起著重要作用。當前，MS通常用於確定蛋白質的一級結構和高階結構。例如，因為未在蛋白質樣品的天然狀態下應用任何消化過程，所以可以透過自上而下的方法來維持和檢測具有二硫鍵的四級結構。

自上而下的蛋白質組學的優勢

1. 樣品製備相對簡單
2. 無需蛋白質消化
3. 直接檢測生物蛋白質的分子量
4. 大量資訊得以保留，例如PTMs
5. 耗時減少

參考文獻

Toby T K, Fornelli L, Kelleher N L. Progress in top-down proteomics and the analysis of proteoforms[J]. Annual review of analytical chemistry, 2016, 9: 499-519.

基於Top down自上而下蛋白質組學

自上而下的蛋白質組學的優勢

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