一、原理

非变性质谱分析（Native Mass Spectrometry Analysis, Native MS）是一种能够在不破坏蛋白质天然结构的情况下，直接检测完整蛋白质及其复合物的高精度分析技术。与传统的基于酶切的质谱方法不同，Native MS 不需要将蛋白质降解成肽段，而是利用温和的离子化方式（如电喷雾离子化，ESI），使蛋白质带电进入气相，并在高分辨率质谱仪（如四极杆-飞行时间质谱Q-TOF、Orbitrap）中测定其质量-电荷比（m/z）。这一过程能够精确获取蛋白质的整体质量信息，解析其翻译后修饰（PTMs）状态，并揭示蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸等相互作用。

由于非变性质谱分析避免了蛋白质变性处理，能够在接近生理条件下进行检测，因此特别适用于研究蛋白质的高级结构、相互作用复合体、构象变化及其生物学功能。近年来，该技术已在结构生物学、药物研发、蛋白质功能解析及生物标志物筛选等领域得到了广泛应用。

二、实验流程

1、样品制备

非变性质谱分析对样品的完整性要求极高，因此样品制备过程中必须确保蛋白质保持天然构象。样品制备的主要步骤包括：

（1）细胞或组织裂解

采用温和的裂解方法（如低盐缓冲液、冷冻研磨、超声波破碎等）提取蛋白质，避免使用可能影响蛋白质稳定性的变性剂或强去污剂（如SDS、尿素）。

（2）蛋白质天然状态保持

选择适合的缓冲体系（如挥发性盐缓冲液，如醋酸铵、碳酸铵等），避免高盐、强酸或有机溶剂的影响，以保持蛋白质的天然构象。

（3）蛋白纯化

通过超滤、离子交换色谱、凝胶过滤等方法去除小分子干扰物，同时减少其他可能影响质谱检测的非目标蛋白。

2、蛋白质离子化

非变性质谱分析中，蛋白质进入质谱仪前需进行离子化，以便被检测。离子化方法包括：

（1）电喷雾离子化（ESI）

ESI是一种温和的离子化方法，适用于液相中蛋白质的离子化，能够在不破坏蛋白质复合物的情况下，使蛋白质形成多电荷状态，从而在质谱仪中进行质量分析。

（2）基质辅助激光解吸/电离（MALDI）

MALDI主要适用于检测较大的蛋白质分子，但相较于ESI，MALDI更容易导致蛋白质复合物的解离，因此在非变性质谱分析中应用较少。

3、质谱分析

蛋白质完成离子化后，进入高分辨率质谱仪进行质量分析。常见的质谱仪类型包括：

（1）四极杆-飞行时间质谱（Q-TOF）

结合四极杆筛选和飞行时间检测，实现高分辨率的质量测定，适用于大分子蛋白质和蛋白质复合物的分析。

（2）Orbitrap 质谱仪

具有极高的质量精度和分辨率，适用于精确解析蛋白质质量、翻译后修饰及复合体组成。

（3）傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）

提供超高分辨率和质量精度，适用于极复杂蛋白质样本的检测。

此外，为了进一步解析蛋白质的一级结构及其修饰信息，可以结合串联质谱（MS/MS）技术，通过碎裂模式（如CID、HCD、ETD）实现精细结构解析。

4、数据解析

非变性质谱分析产生的大量数据需要借助专业的软件进行处理和分析：

（1）蛋白质数据库匹配

通过MaxQuant、Proteome Discoverer、Byonic等专业软件，与蛋白质数据库比对，鉴定蛋白质的分子量和翻译后修饰情况。

（2）蛋白质相互作用分析

通过Crosslinking-MS等技术，结合Native MS 结果，解析蛋白质-蛋白质复合物的相互作用模式。

（3）定量分析

采用标记定量（如SILAC、iTRAQ、TMT）或无标记定量（LFQ）方法，测定蛋白质在不同实验条件下的丰度变化。

三、优势

1、保持蛋白质完整性

非变性质谱分析不依赖于酶切，能够直接检测完整蛋白质，保留其天然构象和翻译后修饰信息。这使得该技术在研究大分子蛋白质、蛋白复合物及多重翻译后修饰的蛋白质时具有独特的优势。

2、适用于大分子蛋白分析

传统质谱分析通常需要将蛋白质切割成肽段，而Native MS 可以直接检测完整蛋白质及其复合物，例如多聚蛋白、蛋白-核酸复合物、蛋白-配体复合物等，有助于解析蛋白质的相互作用模式及生物功能。

3、提高翻译后修饰检测能力

翻译后修饰（PTMs）如磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基化等对蛋白质功能的调控至关重要。非变性质谱分析能够直接检测这些修饰，避免酶切方法可能导致的修饰位点丢失或误解析，提高修饰检测的准确性。

4、减少样品处理步骤

传统的酶切质谱需要多个样品制备步骤，可能导致蛋白质降解或修饰丢失。而Native MS 省去了复杂的酶切步骤，直接进行质谱检测，从而减少样品损失，提高分析效率。

5、支持高通量分析

结合液相色谱-质谱联用（LC-MS）、离子淌度质谱（IM-MS）等先进技术，非变性质谱可应用于大规模蛋白质组学研究，如疾病标志物筛选、药物靶点鉴定等。

非变性质谱分析作为一种革命性的蛋白质组学技术，在结构生物学、药物开发、蛋白质相互作用研究及疾病诊断等领域展现出巨大潜力。它能够在保持蛋白质天然状态的前提下，解析蛋白质的分子量、构象、翻译后修饰及相互作用，为生物医学研究提供更加精准的分析手段。随着质谱仪器、样品制备技术和数据分析方法的不断发展，非变性质谱分析将在蛋白质组学研究中发挥越来越重要的作用，为生命科学研究带来新的突破。选择百泰派克生物科技，您将获得准确高效的分析服务，欢迎咨询我们。

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；

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