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测蛋白质的液质可以测代谢组吗?LC-MS 平台、方法差异与方案选择

测蛋白质的液质可以测代谢组吗?LC-MS 平台、方法差异与方案选择

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产品名称: 测蛋白质的液质可以测代谢组吗?LC-MS 平台、方法差异与方案选择

英文名称: Can Proteomic LC-MS Platforms Be Used for Metabolomics? Platform Differences and Method Selection

产品编号: lc-ms-metabolomics-analysis-guide

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产品产地: 中国北京

品牌商标: 百泰派克生物科技

更新时间: 2026-07-26T11:31:41

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封面:LC-MS 代谢组分析概念图

 

可以。液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)不仅能用于蛋白质组学,也能用于代谢组学,而且是非靶向代谢组、靶向代谢组和脂质组学中非常常用的平台。不过,“能不能测”和“能不能直接用同一套方法测”不是一回事。蛋白质组和代谢组在样品前处理、色谱条件、质谱采集方式、数据库匹配和定量策略上都有明显差异。

 

关键要点

关键问题 简短结论
蛋白质 LC-MS 可以做代谢组吗? 可以,LC-MS 是代谢组学的经典技术平台之一。
是否能直接复用蛋白质组方法? 通常不能直接复用,需要重新设计提取、色谱和质谱方法。
LC-MS 适合哪些代谢物? 氨基酸、糖类、有机酸、脂肪酸、胺类、脂质和 TCA 循环中间产物等。
什么时候选非靶向? 适合探索未知差异代谢物和整体代谢通路变化。
什么时候选靶向? 适合已知目标代谢物的高灵敏度、可比性和定量分析。

 

它是什么?

LC-MS 代谢组学是利用液相色谱先分离样品中的小分子代谢物,再通过质谱检测其质荷比、碎片信息和信号强度,从而进行定性鉴定和相对或绝对定量的分析方法。

 

蛋白质组学也使用 LC-MS,但两者的分析对象不同。蛋白质组学通常关注蛋白或酶切肽段;代谢组学关注的是分子量更小、结构更多样、极性差异更大的代谢物。正因为对象不同,代谢组分析不能简单理解为“把蛋白质组仪器换个样品就能测”。

 

LC-MS 平台从样品到代谢物结果的分析框架,包含样品处理、色谱分离、质谱检测、数据注释和结果解释

图 1. LC-MS 代谢组分析需要把样品处理、色谱分离、质谱检测和数据解释连成完整证据链。

 

为什么同一台 LC-MS 可以服务不同组学?

LC-MS 的核心逻辑是把样品中的分子转化为带电离子,再根据质荷比和碎片信息进行检测。无论是肽段、蛋白相关分子,还是代谢物,最终都需要经过离子化、质量分析和信号记录。

 

差异在于方法学设置。代谢物通常分子量小、化学性质跨度大,既有强极性小分子,也有疏水脂质;蛋白质组学中的肽段则更依赖酶切、肽段分离和蛋白数据库匹配。因此,仪器平台可以相同,但方法包、样品处理和数据分析流程必须针对目标分子重新配置。

 

蛋白质组与代谢组的关键差异

蛋白质组学常从蛋白提取、还原烷基化、酶切和肽段分析开始;代谢组学更关注快速淬灭、代谢物提取、极性覆盖、内标体系和代谢物数据库注释。样品一旦处理不当,代谢物可能在提取、保存或检测前发生明显变化。

 

蛋白质组与代谢组 LC-MS 方法对比图,显示分析对象、样品处理、色谱方法、数据库和结果输出差异

图 2. 蛋白质组和代谢组可以共享 LC-MS 平台,但不能简单共享同一套实验方法。

 

LC-MS 在代谢组学中的主要优势

1、覆盖范围广

LC-MS 可覆盖多类水溶性小分子和脂质大分子,包括氨基酸、糖类、醇类、脂肪酸、胺类和 TCA 循环中间产物等。通过不同色谱柱、流动相和离子模式组合,可以扩展代谢物覆盖范围。

 

2、灵敏度和选择性较好

质谱可以根据质荷比、保留时间、同位素峰、二级碎片和标准品信息建立多层证据。对于低丰度代谢物,合适的前处理、内标和靶向方法能提高检测稳定性。

 

3、适合发现和验证

非靶向代谢组适合寻找差异分子和潜在通路;靶向代谢组适合对已知代谢物进行更稳定的定量。很多项目会先用非靶向发现候选物,再用靶向方法验证。

 

非靶向代谢组和靶向代谢组的选择流程图,包含探索发现、候选筛选、靶向验证和生物学解释

图 3. 非靶向适合发现问题,靶向适合验证和定量关键代谢物。

 

主要限制

1、LC-MS 不是“一种方法测所有代谢物”,不同类别代谢物需要不同提取和色谱策略。

2、非靶向结果中的注释等级不同,不能把所有候选峰都当作已确认化合物。

3、绝对定量通常需要标准品、内标、校准曲线和方法验证。

4、GC-MS、NMR 与 LC-MS 各有适用范围,项目设计时应根据样品类型和目标问题选择。

 

如何选择代谢组分析方案?

如果目标是全面探索疾病、药物、环境或处理条件引起的代谢变化,优先考虑非靶向代谢组。如果目标已经明确,例如氨基酸、胆汁酸、脂肪酸、糖代谢或能量代谢通路,则更适合靶向代谢组或特定代谢物面板。

 

研究目标 推荐方向 重点关注
发现差异代谢物 非靶向代谢组 覆盖度、质控、注释等级、通路分析
验证候选代谢物 靶向代谢组 标准品、内标、线性范围、重复性
分析脂质变化 脂质组学 脂质类别、同分异构体、正负离子模式
关联蛋白变化 蛋白质组与代谢组整合 通路映射、相关性、机制验证

 

代谢组方案选择矩阵,按照研究目标、样品类型、检测范围、定量要求和验证需求进行决策

图 4. 代谢组方案选择应同时考虑研究目标、样品类型、检测范围和定量要求。

 

FAQ

1、测蛋白质的 LC-MS 仪器能不能直接测代谢组?

仪器平台可能可以,但通常不能直接沿用蛋白质组方法。代谢组需要针对小分子特点重新设置提取方式、色谱条件、离子模式、采集参数和数据库注释流程。

 

2、LC-MS、GC-MS 和 NMR 做代谢组有什么区别?

LC-MS 覆盖范围广,适合多类极性和脂质代谢物;GC-MS 适合挥发性或可衍生化小分子;NMR 重复性好、定量稳定,但灵敏度通常低于质谱。

 

3、非靶向代谢组能给出绝对定量吗?

非靶向代谢组通常以相对定量和差异筛选为主。若需要绝对定量,应使用标准品、内标和校准曲线建立靶向定量方法。

 

4、代谢组样品最需要注意什么?

代谢物变化快,样品采集、淬灭、保存和运输条件非常关键。不同组织、血清、尿液、细胞或微生物样品应使用匹配的前处理方案。

 

5、蛋白质组和代谢组能一起分析吗?

可以。蛋白质组与代谢组整合分析可以把酶、通路和代谢物变化联系起来,但需要合理的实验设计、样本匹配和统计策略。

 

结论

测蛋白质的液质平台可以用于代谢组分析,LC-MS 也是代谢组学中非常重要的技术路线。但代谢组不是蛋白质组方法的简单延伸,而是需要围绕小分子代谢物重新设计样品前处理、色谱分离、质谱采集和数据分析。项目开始前先明确研究目标、样品类型和定量需求,才能选择更合适的非靶向、靶向或脂质组学方案。

 

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!

 

 

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