在蛋白质组学研究中，基于数据库的质谱数据分析（Database Search）已成为主流。然而，随着科研深入非模式物种、天然产物、抗体工程、新肽药物等前沿领域，数据库本身的缺失或不完整，限制了传统方法的有效性。这时，一种不依赖数据库、直接从质谱数据中还原肽段氨基酸序列的方法——肽从头测序（De novo peptide sequencing）显得尤为关键。肽从头测序的核心在于高质量的串联质谱（MS/MS）数据采集与解读。本文将围绕“如何通过串联质谱进行肽从头测序”这一主题，深入探讨相关技术原理及应用场景等。

一、什么是肽从头测序？为什么要用MS/MS？

肽从头测序（De novo peptide sequencing）指在无数据库依赖的前提下，通过分析肽段的MS/MS碎裂谱图，逐个推断氨基酸组成及其排列顺序。这一过程完全基于质谱数据中b离子与y离子系列的质量差异。

而实现这一目标的基础，是高分辨率、高灵敏度的串联质谱技术（MS/MS）。通过对预先选择的肽离子进行碎裂并分析其产物离子，可以获得高度特异性的片段信息，是目前进行从头测序最可靠的实验方式。

二、串联质谱法的原理与步骤

1、肽段获得与离子化

样本经蛋白酶（如胰蛋白酶、LysC等）酶切后，得到短肽段，进入质谱进行电喷雾离子化（ESI），转化为带电粒子。

2、一级质谱筛选（MS1）

MS1用于检测所有带电肽段的质量/电荷比（m/z），选择目标肽段进入下一步碎裂分析。

3、碎裂与二级质谱采集（MS/MS）

目标肽段经碰撞诱导解离（CID）、高能碰撞解离（HCD）或电子转移解离（ETD）等方式碎裂，产生一系列b离子与y离子。这些碎片离子的m/z构成了“碎裂图谱”，是肽从头测序的基础数据。

4、谱图解释与序列重建

利用算法对碎片谱图进行分析，根据相邻离子的m/z差值推断每个氨基酸，逐步构建出完整肽段序列。

三、串联质谱在肽从头测序中的优势

1、高通量：一次进样即可分析上千个肽段，适合复杂样品。

2、高特异性：碎裂图谱具有结构特异性，适用于结构未知的肽段。

3、兼容多种修饰：可识别磷酸化、乙酰化、氧化等翻译后修饰（PTMs）。

4、支持低丰度分析：借助高灵敏仪器（如Orbitrap、timsTOF Pro），可解析低丰度信号。

四、典型应用场景：从基础研究到药物开发

1、单克隆抗体序列测定

许多杂交瘤细胞产生的抗体并无已知序列，从头测序可用于解析轻链与重链CDR区域，为抗体人源化、药物设计提供参考。

2、天然活性肽鉴定

在抗菌肽、神经肽、植物防御肽等研究中，从头测序有助于发现新型天然多肽药物候选物。

3、非模式物种研究

对植物、昆虫、海洋生物等无完整蛋白数据库的样本，从头测序是唯一的蛋白质序列还原手段。

4、新翻译肽段发现（sORF）

从头测序结合转录组数据，可发现传统注释未涵盖的短肽编码区，推动新机制研究。

百泰派克生物科技基于多年的蛋白质组平台建设，已建立高通量、可验证、面向产业化的肽从头测序解决方案，具体优势包括：

（1）高端仪器平台：配备Orbitrap Eclipse、timsTOF Pro 2等最新设备，确保高质量MS/MS数据采集；

（2）智能化算法整合：引入DeepNovo、PEAKS与自研深度学习模型，提升识别准确率；

（3）多酶策略与修饰识别：支持定制化多酶方案，适配各类复杂样本与修饰类型；

（4）验证支持：可结合合成肽验证、功能测试等手段确认序列正确性。

肽从头测序，尤其是基于高分辨串联质谱法的策略，正成为揭示未知蛋白与功能肽段的关键手段。它不仅填补数据库搜索的空白，更在药物研发、结构生物学、合成生物等领域展现广阔应用潜力。

百泰派克生物科技将持续投入智能化蛋白组技术平台建设，为科研客户与生物医药企业提供更精准、高效的从头测序服务。如您正在寻找专业的肽从头测序方案，欢迎随时联系我们获取技术咨询与定制化解决方案。

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；

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