膜蛋白因其高度疏水性、低溶解度以及易聚集的特性，一直被视为蛋白质组学研究中的技术难题。为了实现对膜蛋白的高效提取、消化与质谱分析，样本前处理策略的选择尤为关键。其中，FASP（Filter-Aided Sample Preparation） 和 in-gel digestion（凝胶内消化） 是两种常用的蛋白质酶解方法，也可用于膜蛋白的处理，但需进行优化。

一、膜蛋白的挑战：为何难“消化”？

膜蛋白通常嵌入于细胞膜内，含有多个跨膜结构域，具有以下特点：

• 高疏水性：不易溶于水性缓冲液中，容易形成聚集体；
• 低丰度：在整体蛋白质中占比小，尤其是多跨膜蛋白；
• 易丢失或变性：在蛋白提取和酶解过程中容易降解或沉淀；
• 富含脂质污染：影响下游的酶解效率和质谱分析。

因此，膜蛋白的样本前处理方法必须既能去除干扰物（如去污剂、脂质），又能提高蛋白质的溶解性和酶解效率，同时兼容后续质谱分析。

二、FASP（Filter-Aided Sample Preparation）：膜蛋白处理的高效方案

1、原理简介

FASP方法由Wisniewski等人于2009年提出，基于超滤离心柱（通常为10或30 kDa cut-off），利用变性剂使蛋白质变性并保留于滤膜上，在滤膜上完成洗脱、还原、烷基化和酶解全过程。

2、应用于膜蛋白的优势

• 有效去除干扰物：通过滤膜多次洗涤，有效去除SDS、尿素等变性剂，避免干扰质谱；
• 避免蛋白沉淀：膜蛋白被“捕获”在滤膜上，避免在酶解过程中因疏水性而沉淀；
• 可高效处理低丰度样本：适用于微量膜蛋白样本，常用于组织或细胞膜分离物。

3、优化建议

4、适用情境

• 富含SDS等强变性剂的样本（如膜蛋白提取液）；
• 低丰度或难溶解的膜蛋白混合物；
• 需避免凝胶染色干扰的蛋白组学项目。

三、in-gel digestion：兼顾富集与分辨率的经典策略

1、原理简介

in-gel digestion是将膜蛋白通过SDS-PAGE分离后，切下对应条带或区域，在凝胶块中完成脱色、还原、烷基化及酶解。肽段随后经脱胶、浓缩，进入质谱分析。

2、优势与局限

3、针对膜蛋白的优化建议

• 上样前溶解：使用Laemmli buffer或含1% SDS的裂解液提高膜蛋白上样效率；
• 选用染料：使用MS兼容性较好的染料（如Coomassie G-250）；
• 脱胶步骤：尽量避免使用高浓度乙腈，减少肽段流失；
• 双酶策略：Lys-C + Trypsin组合酶解，可提高跨膜区域消化效率；
• 处理时间：适当延长酶解时间，提升疏水肽段释放率。

4、适用情境

• 对特定膜蛋白（如通道蛋白、受体）进行富集分析；
• 需区分不同翻译后修饰状态的蛋白亚型；
• 适用于膜蛋白表达载体或纯化样本。

四、膜蛋白样本处理方法的对比总结

五、百泰派克生物科技的膜蛋白组学解决方案

在膜蛋白研究领域，标准化的样本处理流程与高灵敏质谱平台的整合是获得可靠数据的关键。百泰派克生物科技依托先进的Orbitrap Exploris 480与高覆盖率的酶解体系，已构建了一套针对膜蛋白的专属分析流程，包括：

• 多种裂解系统兼容FASP/in-gel等方法；
• 优化的双酶消化策略，提升跨膜结构域的检测率；
• 自动化前处理平台，降低人为误差；
• 支持定量蛋白组、多维修饰组（如磷酸化、糖基化）联用分析。

我们在GPCR、转运蛋白、膜受体等研究领域积累了丰富经验，为膜蛋白的功能解析与药靶发现提供坚实的数据支撑。

膜蛋白的“难消化”不应成为蛋白组学研究的瓶颈。通过科学选择如FASP或in-gel digestion等样本处理策略，并结合优化的酶解条件和高分辨质谱平台，科研人员完全可以实现对膜蛋白的高覆盖、高灵敏度检测。如您在膜蛋白研究中遇到挑战，欢迎联系百泰派克生物科技，我们将为您量身定制专业的膜蛋白组学解决方案，加速您的科研发现！

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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；

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