近年来，合成生物学（Synthetic Biology）迅速发展，在医药、农业、能源等领域展现出巨大的技术潜力。从工程化微生物生产高附加值化合物，到构建人工细胞器，合成生物学正不断突破传统生物工程的边界。

在这一过程中，精确解析和验证目标蛋白的结构信息成为核心环节。尤其是在合成复杂重组蛋白时，科学家们不仅需要知道蛋白是否被表达，更需要了解其是否具备完整的序列、正确的剪接形式和翻译后修饰。这正是蛋白全长测序（Top-down or middle-down proteomics）发挥关键作用的地方。

一、什么是蛋白全长测序？

蛋白全长测序，顾名思义，是指对目标蛋白进行完整一级结构解析，以确定其氨基酸序列及翻译后修饰。与传统的肽段质谱（bottom-up）不同，蛋白全长测序避免了酶切引入的碎片信息丢失，更适用于对蛋白异构体、剪接变体及修饰状态进行精确区分。

目前，主流的蛋白全长测序技术依赖于高分辨质谱（如Orbitrap、FT-ICR），结合先进的解卷积与序列算法，可实现单蛋白或复杂混合样本中多个蛋白变体的全长分析。

二、合成生物学中，为什么需要蛋白全长测序？

1、验证人工设计的蛋白是否按预期表达

合成生物学往往依赖DNA元件构建“模块化”蛋白，如融合蛋白、定向突变蛋白或非天然氨基酸修饰蛋白。这类蛋白在转录翻译后，可能因剪接、突变或降解而与设计不同。

通过全长测序，研究人员可直接验证实际表达蛋白的氨基酸序列，确保其与设计图谱一致。

2、精准识别蛋白剪接变体和异构体

许多合成系统中表达的蛋白来源于真核基因，其剪接变体众多，功能差异显著。传统肽段测序很难区分这些变体，尤其在缺乏特异性抗体的情况下。

全长测序能区分细微的序列差异，帮助研究者明确功能性蛋白异构体的表达谱。

3、解析翻译后修饰（PTMs）对功能的影响

合成蛋白常涉及磷酸化、乙酰化、糖基化等修饰，这些修饰直接影响其稳定性、定位与功能。

蛋白全长测序可一次性捕获多种修饰信息，构建修饰图谱，辅助调控机制研究。

三、典型应用：从合成通路优化到生物药研发

✔ 微生物细胞工厂中酶表达优化

在代谢工程中，常通过表达工程化酶控制代谢流。全长测序有助于确认这些酶是否存在错误加工或降解，从而指导载体构建和表达系统优化。

✔ 人源化抗体的结构验证

合成生物学广泛应用于抗体工程，如单抗、双抗设计。传统测序手段难以完整覆盖抗体可变区。全长测序可以精准识别抗体链的真实表达形式，为生物药研发提供高可信度数据支持。

✔ 人工蛋白开关与调控元件分析

近年来兴起的合成蛋白开关（如光敏元件、化学诱导二聚体）对序列精度要求极高。任何突变或修饰的偏差都可能导致功能丧失，全长测序是确保功能元件一致性的必要手段。

百泰派克生物科技：提供高精度蛋白全长测序服务

在百泰派克生物科技，我们依托先进的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台与自主开发的蛋白解卷积算法，提供包括：

• 蛋白一级结构解析
• 翻译后修饰识别与定量
• 抗体序列测定与配对
• 合成蛋白的结构完整性验证

我们的技术团队具备丰富的合成生物学合作经验，已成功为多家生物制药、合成生物学初创企业及研究机构提供定制化服务，助力其加速从设计到验证的闭环。

结语

蛋白全长测序正逐步成为合成生物学中不可或缺的验证工具。无论是构建稳定的表达系统，还是开发下一代蛋白药物，全长测序都能提供关键的结构信息支持。百泰派克生物科技将继续以前沿质谱技术赋能科研与产业转化，为客户提供高质量的蛋白质组解决方案。

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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

>>点击了解更多优质服务项目