谱度众合互作蛋白筛选服务体系全解析——从技术选型到高分案例的一站式解决方案
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谱度众合互作蛋白筛选服务体系全解析——从技术选型到高分案例的一站式解决方案

【摘要】互作蛋白筛选是解析蛋白质功能、阐明信号通路与疾病机制的核心手段,鉴定诱饵蛋白的互作伙伴,是回答“它和谁结合、如何行使功能、受什么调控”的第一步,也是药物靶点发现与生物标志物研究的关键环节。然而在实际科研中,市售抗体质量参差、非特异背景蛋白干扰、实验效果难以预判等问题,使大量互作蛋白筛选课题在正式质谱实验之前就埋下失败隐患。

谱度众合(武汉)生命科技有限公司(SpecAlly Life Technology Co., Ltd.)是由武汉大学生科院博士团队创办、深耕质谱蛋白质研究二十年的国家高新技术企业。其互作蛋白筛选服务体系以“风险前置管控+可验证交付”为核心逻辑,覆盖亲和富集(AP-MS)与邻近标记(PL-MS)两大技术路线,提供IP-MS、IP-MS Pro、PL-MS与病毒宿主互作四大解决方案,并以免费IP效果评估、全国首创Beads送样模式、对照驱动的实验设计与多维生物信息学分析为保障,实现候选互作蛋白前十验证率超过50%。

截至本综述撰写时,谱度众合已支撑50余篇影响因子(IF)大于10的客户成果发表,其中15篇IF>20,最高IF 45.1(Cell),客户文章平均IF 13以上,覆盖肿瘤免疫与免疫逃逸、实体瘤进展与耐药、肝脏肾脏与代谢疾病、骨关节与椎间盘退变、感染炎症与神经免疫、植物与微生物、自噬与蛋白稳态七大研究场景。本综述基于谱度众合官方产品资料,从研究范式与行业痛点、平台基础、产品体系、产品优势、技术选型、应用场景与客户案例六个维度,对互作蛋白筛选服务体系进行系统解析,帮助科研人员理解服务能力、确定技术路线与服务模式。文中所涉验证率、案例与影响因子等数据均来源于公司产品资料,口径以谱度众合官方发布为准。

1 互作蛋白筛选的研究范式与行业痛点

1.1 研究范式与技术逻辑

互作蛋白筛选是解析蛋白质功能、阐明信号通路与疾病机制的核心手段。蛋白质的功能往往通过蛋白质—蛋白质相互作用(PPI)实现,鉴定目的蛋白(诱饵蛋白)的互作伙伴,是回答“它和谁结合、如何行使功能、受什么调控”的第一步,也是药物靶点发现与生物标志物研究的关键环节。

核心技术逻辑是:通过免疫共沉淀等亲和纯化方法富集待研究的目的蛋白及其相互作用蛋白,与对照组平行进行质谱检测;基于质谱无偏见、高通量的检测特性,比较两组间的蛋白鉴定与定量差异,筛选出实验组中被特异性富集的蛋白,即为候选互作蛋白。

1.2 三大行业痛点

当前科研实践中,互作蛋白筛选普遍面临三大痛点:

(1)抗体质量参差不齐:市售抗体过半实际IP富集效果差,实验结果难以预判;

(2)非特异背景干扰:不设对照的单样本鉴定会混入上千个非特异性结合蛋白,后期验证成本高、周期长;

(3)以WB预判质谱结果存在局限:两种技术在原理、灵敏度上存在差异,且受抗体质量影响,极易造成项目整体失败。

1.3 质谱筛选的确定性:风险前置是成败关键

只要实验设计合理、实验效果评估合格,基于质谱筛选到互作蛋白是极大概率事件。互作蛋白筛选能否拿到可信结果,核心不在于质谱检测本身,而在于提前排除实验风险——把实验风险在正式送样之前提前排除,这正是谱度众合服务体系的出发点。

2 平台基础:二十年质谱沉淀与质控闭环

2.1 公司概况与定位

谱度众合(武汉)生命科技有限公司(SpecAlly Life Technology Co., Ltd.)是一家由武汉大学生科院博士团队创办的国家高新技术企业,持续深耕基于质谱技术的蛋白质研究领域二十年。区别于一般组学公司仅提供检测数据和常规分析,谱度众合针对特定研究目的开发定制化解决方案,覆盖互作蛋白筛选、药物靶点研究、分子机制解析、生物标志物发现等方向,帮助医学和农学科研工作者提高实验成功率两倍以上,加速研究进程。

2.2 四大平台保障

(1)高分辨液质检测平台:依托专业质谱团队与高分辨液质联用系统开展深度检测,从蛋白与肽段两个层面评估项目整体数据质量,对实验操作与质谱检测环节进行质控,确保后续分析基于高质量数据开展。

(2)对照驱动的实验设计:统一引入对照组平行设计,通过组间定量差异排除非特异性背景蛋白,从源头控制假阳性,保证交付清单可验证、可发表。

(3)专研样本处理方法:全国首创Beads送样模式,配合专研样本处理方法,实现最短实验流程,减少样本损失,显著提升检测深度与数据稳定性。

(4)全流程项目服务:售前方案评估、实验陪跑辅导、专属项目群对接实验与分析工程师、售后数据解读,实现项目全周期技术支持。

3 产品体系:四大互作蛋白筛选解决方案

谱度众合围绕互作蛋白筛选已形成“1套核心方案+3类产品体系”的服务布局:IP-MS蛋白互作组学解决方案、PL-MS蛋白邻近表达筛选解决方案与病毒宿主互作蛋白质组学解决方案,所有方案均以“可验证的结果”为交付目标,输出候选互作蛋白清单,并配套注释富集、互作网络、数据库挖掘、动态互作、关键蛋白推荐等多维分析。

3.1 IP-MS蛋白互作组学解决方案(亲和纯化质谱AP-MS)

IP-MS适用于稳定蛋白复合物筛选,整套方案包含IP效果评估、互作蛋白筛选、动态互作组学三项子项目,对应互作蛋白筛选研究的三步进阶:

(1)IP效果评估(预实验):免费提供一次单样本质谱评估,基于样品中全蛋白和诱饵蛋白的质谱鉴定与定量数据,评估抗体特异性及IP富集效率,判断样品是否满足互作蛋白筛选或动态互作组学要求;不达标则提供优化方向并尽快止损,达标则保障正式实验成功率。

(2)互作蛋白筛选(正式实验):以筛选准确性为目标,引入对照组设计,通过严谨对照与专研样本处理,利用组间定量差异(差异倍数>4)排除非特异性背景,直接交付候选互作蛋白清单,候选前十验证率可达50%以上。

(3)动态互作组学(多实验组):在筛选互作蛋白基础上,以4种算法比较给药、敲除、疾病等不同条件下与诱饵蛋白结合强度的变化,锁定参与表型或干预的关键功能蛋白。

在服务模式上,支持两种选择:

(1)IP-MS模式:客户自行完成IP实验,提供IP产物(beads沉淀),谱度众合完成样本处理、质谱检测与数据分析,适合已具备成熟IP实验体系的课题组;

(2)IP-MS Pro模式:客户提供细胞/组织等原始样本及IP级抗体,谱度众合完成从IP实验到质谱检测及数据分析的全流程,适合需要一站式代做与实验陪跑的研究。

项目交付8大分析内容:①IP效果评估;②蛋白定量数据概览与项目质控;③差异分析与互作蛋白筛选;④功能注释与富集分析;⑤蛋白互作网络分析;⑥公开数据库挖掘与整合(STRING、BioGRID);⑦蛋白动态互作分析;⑧关键互作蛋白推荐。报告另附中英文材料方法,可直接用于论文撰写或补充材料。

表2 IP-MS服务送样要求

子产品

样本数量要求

共性要求

IP效果评估

至少1个IP-MS实验组样品

单个样品起始细胞量建议>2×10⁷;亲和富集后用无去垢剂缓冲液或PBS清洗;以beads状态保存送样

互作蛋白筛选

至少1个对照组+1个实验组样品

设3次重复更佳

动态互作组学

至少1个对照组+2个实验组样品

需设置各条件背景下的IP组和对照组

IP-MS Pro

细胞>1×10⁷/样;组织>50mg

提供IP级目的蛋白抗体随细胞/组织同批寄送

图1 IP-MS蛋白互作组学实验流程(来源:IP-MS终端产品页)

3.2 PL-MS蛋白邻近表达筛选解决方案

传统IP-MS在裂解洗涤步骤中容易造成弱、瞬时互作蛋白解离,PL-MS邻近标记技术可解决这一痛点。邻近标记技术(Proximity Labeling)的基本原理是将工具酶标签与目标蛋白融合,利用工具酶活性将生物素标记到目标蛋白临近的互作蛋白上,再通过亲和素—生物素的高度特异性结合纯化富集,经质谱检测分析鉴定目标蛋白的互作蛋白。共价标记发生在活细胞原位,不受裂解过程影响,适合瞬时互作、膜蛋白与细胞器定位蛋白的互作挖掘。

两类工具酶:生物素连接酶(BioID、BioID2、TurboID、miniTurbo、BirA等)可将生物素连接到临近蛋白的赖氨酸残基上;过氧化物酶可将生物素—苯酚连接到临近蛋白的酪氨酸残基上。

七步实验流程:①目标序列获取和质粒克隆构建;②基因编辑和细胞系构建;③细胞培养和临近标记;④生物素标记蛋白的亲和纯化富集;⑤蛋白提取和酶解;⑥质谱检测;⑦数据分析和互作网络构建。

四种服务方案(按介入阶段可选):

方案一·微珠样品服务(步骤⑤—⑦):客户提供亲和富集后的微珠样品;

方案二·细胞样品服务(步骤④—⑦):客户提供完成临近标记的细胞样品;

方案三·质粒样品服务(步骤②—⑦):客户提供目标基因质粒;

方案四·基因/蛋白名服务(步骤①—⑦):客户仅提供基因名或蛋白名,公司完成质粒构建、细胞系构建、标记实验、质谱与分析全部流程。

项目交付:构建细胞系(可选)与结题报告,报告涵盖高可信度候选互作蛋白清单、注释富集分析、蛋白互作数据库挖掘、互作网络构建、关键节点筛选以及不同条件下互作结合强弱的动态分析。

表3 PL-MS四种服务方案送样要求

服务方案

客户提供

送样要求

方案一·微珠样品

亲和富集后的微珠沉淀

至少1例实验组+1例对照组,建议每组3次重复;每例来源于至少5×10⁶细胞的富集产物

方案二·细胞样品

完成临近标记的细胞沉淀

PBS清洗3次去上清;建议每组3次重复;每例至少5×10⁶细胞

方案三·质粒样品

含目标基因序列的质粒

质粒≥20μL、浓度>100ng/μL,溶于双蒸水;注明NCBI基因名或Uniprot蛋白编号

方案四·基因/蛋白名

基因名或蛋白名

注明NCBI基因名或Uniprot蛋白编号;建议明确细胞系与邻近标签类型

图2 PL-MS邻近标记实验流程(来源:PL-MS终端产品页)

3.3 病毒宿主互作蛋白质组学解决方案

该方案面向病毒感染研究场景,系统比较病毒感染前后的宿主蛋白表达谱,深挖病毒—宿主互作靶标与抗病毒应答通路。适用样品为病毒感染(可涵盖不同病毒株系、感染时间、感染剂量等条件)前后的细胞或动物组织等生物样品。

典型研究问题:病毒感染后宿主蛋白质组如何全局重塑;病毒挟持哪些宿主蛋白与信号通路完成生命周期;宿主抗病毒防御程序如何启动;病毒—宿主蛋白互作网络如何绘制。

实验设计:支持模拟感染对照、不同病毒株(野生型/突变株、强/弱毒株)比较、不同感染时间(潜伏期/裂解期/持续感染)与剂量梯度等多种分组设计,并可定制专属分析方案。

分析内容:全局蛋白质组概览、核心差异表达分析、多数据库功能富集(GO、KEGG、Reactome、WikiPathway、Pfam、亚细胞定位、转录因子、GSEA等)、蛋白互作网络分析(Viruses.STRING病毒—宿主互作数据库整合)、关键蛋白与核心通路推荐、关键蛋白多维特征分析。

送样要求:细胞样本不少于1×10⁶(或细胞沉淀体积不少于10μL),动物组织不少于10mg;细胞实验每组至少3个生物学重复、动物实验每组至少5个生物学重复;样品在-20℃以下低温冻存、干冰寄送,涉及传染性病原体样品须符合生物安全合规要求。

图3 病毒宿主互作蛋白质组学解决方案流程(来源:病毒宿主互作解决方案)

3.4 研究场景服务矩阵

不同课题组开展互作蛋白筛选的起点并不相同:有的已具备成熟IP实验体系,有的希望从原始样本直接获得全流程服务,有的研究对象是弱/瞬时互作,有的则聚焦病毒—宿主互作。谱度众合针对不同研究场景,提供四大服务产品与多种送样模式,让研究者按需选择、按阶段介入。

表1 谱度众合互作蛋白筛选研究场景服务矩阵

服务产品

服务模式

适用送样

典型研究场景

IP-MS

客户自行IP,产物送样

IP实验后的beads沉淀

已有成熟IP体系,聚焦质谱检测与数据分析

IP-MS Pro

全流程代做

细胞/组织等原始样本(含抗体)

需要IP实验陪跑与一站式交付

PL-MS

四种服务方案(阶段可选)

微珠/细胞/质粒/基因名

弱/瞬时互作、膜蛋白与细胞器蛋白互作

病毒宿主互作方案

专项解决方案

病毒感染前后的细胞/组织

病毒致病机制、抗病毒靶点研究

4 产品优势解析:0失败风险、高验证率与多维分析

4.1 IP-MS的六大优势

(1)0失败风险:免费提供一次单样本IP效果评估,预先诊断IP实验效果,杜绝无效投入;市售抗体过半无效的常见风险被前置排除,实验可行性在正式送样前即可预知。

(2)高数据质量:全国首创Beads送样,配合专研样本处理方法,实现最短实验流程,减少样本损失,显著提高检测深度和数据稳定性。

(3)交付候选清单:基于定量数据比较(实验组与对照组差异倍数>4),结合已知互作数据库(STRING、BioGRID)、注释富集、互作网络、动态互作等生物信息学分析,直接交付候选互作蛋白清单。

(4)高验证率:严格数据质控、高深度数据配合高筛选标准,交付的候选蛋白验证成功率高,客户反馈候选前十验证成功率超过50%。

(5)动态/条件互作:4种算法深度挖掘给药、基因编辑、疾病模型等不同条件下互作结合情况的动态变化,发现隐藏的高价值条件互作。

(6)金牌服务:提供专业IP实验陪跑辅导、免费数据使用售后支持,专属项目群与实验、分析技术人员直接交流,提供贯穿项目始终的专业保障。

从产品口径看,IP-MS还具备数据重现性高(beads送样避免样本损失与数据失真)、结果更有保障(免费方法学评估)、结果更精准丰富(围绕研究目的定制分析方法)、互作程度比较(基于对照组和诱饵蛋白定量数据校正与标准化)等特点。

4.2 IP效果评估三级分级:把风险拦在正式实验之前

IP-MS实验最主要的失败原因是前期IP实验效果不理想,导致互作蛋白鉴定过多或过少、后续无法成功验证。谱度众合基于样品中蛋白检测数量、定量数据和诱饵蛋白检测情况等多项标准进行评估,将结果分为三级:

(1)理想结果:IP实验效果和数据质量较高,蛋白互作分析结果可信度高,可进入正式筛选;

(2)Warning:数据可能不太理想,分析结果中可能存在较多假阳性和假阴性,需按提示优化实验方法;

(3)Error:无法通过同类样品筛选可信的互作蛋白,需按提示更改实验条件和样品后再检测分析。

若同时提供对照组样品数据,IP实验效果评估结果将更准确,对IP-MS实验和结果分析的指导意义更明确,可有效避免无效实验成本浪费。

4.3 多维分析能力:从清单到机制的完整证据链

谱度众合将“可验证性”落实到每一项分析模块中:

(1)火山图展示与筛选:横坐标为蛋白在实验组和对照组间的定量差异倍数,纵坐标为差异P值;蓝色点表示诱饵蛋白,红色点表示筛选出的互作蛋白,灰色点表示非特异性背景蛋白,并对诱饵蛋白和相互作用最显著的4个互作蛋白进行标注。

(2)功能注释与富集:对鉴定到的蛋白进行GO和KEGG注释,以全部鉴定蛋白列表为背景进行富集分析,气泡图直观展示蛋白数量、富集P值与富集比值。

(3)互作网络与关键节点:基于Cytohubba重要性评分算法(Degree、DMNC、MCC三种算法),从蛋白互作网络中筛选前20个关键节点蛋白绘制子网络(至少包含4个本次实验鉴定到的互作蛋白),优先推荐重要性评分排名前列的蛋白作为重点研究对象。

(4)数据库挖掘:检索STRING、BioGRID中诱饵蛋白的所有已知蛋白相互作用,标注互作信息来源(实验、数据库)与文献出处(PMID),作为本次实验结果的补充与可靠性参考。

(5)动态互作分析:基于诱饵蛋白和各个互作蛋白在对照组中的定量信号,对互作蛋白在实验组中的定量值进行校正和标准化,以折线图呈现不同条件下互作程度变化(最强互作校正为1、未发生互作为0),并通过mfuzz聚类按变化趋势归类互作蛋白。

4.4 PL-MS的五大优势

(1)捕获弱/动态/瞬时互作:基于空间临近标记原理,在活细胞原位完成生物素标记,可动态捕获更多弱相互作用和瞬时相互作用蛋白,弥补亲和纯化方法对瞬时互作敏感的不足。

(2)高亲和性:链霉亲和素亲和效价强,且无需严格保证非变性条件,可以捕获更多膜蛋白的互作。

(3)避免阴性结果:基于质谱定量数据进行无偏见的高通量筛选,可以获得大量蛋白相互作用信息,避免阴性结果。

(4)精准筛选:基于定量差异(亲和富集样品相比空白对照上调4倍且P值显著)、蛋白功能注释、互作网络核心节点等多维度分析,提供候选临近表达蛋白清单。

(5)原位精准表达:可选目标基因的原位标签表达,保留基因天然表达模式,提升研究科学性。

4.5 病毒宿主互作蛋白质组学方案的六大优势

(1)更多数据库联合分析:提供GO、KEGG、Reactome、WikiPathway、Pfam、亚细胞定位、转录因子等多个权威数据库,并采用超几何分布富集、GSEA等多种富集方法,更全面揭示差异蛋白的生物学意义。

(2)更多维度筛选关键蛋白:综合差异显著性(P值、差异倍数)、功能相关性(注释富集程度)与互作网络重要性等多维度信息,通过多算法交叉筛选精准锁定关键宿主蛋白。

(3)多信息整合,提供直接结论:整合多数据库注释富集信息与多维度筛选结果,直接提供关键蛋白及信号通路候选清单。

(4)病毒—宿主互作靶标深度挖掘:结合Viruses.STRING病毒—宿主蛋白互作数据库,构建病毒蛋白—宿主差异蛋白联合调控网络,直击病毒影响的关键宿主蛋白。

(5)候选蛋白多维特征分析:对关键宿主蛋白进行亲疏水性、分泌潜能(评分≥3分)、相分离无序区、翻译后修饰位点等系统预测,深度评估其作为抗病毒靶点的潜力。

(6)提供5张参考组图:分析内容包含5张组图,并提供结果描述与方法部分的中英文文案,可直接用于论文撰写或补充材料。

4.6 共性质量保障

(1)严格质控:从蛋白与肽段两个层面评估项目整体数据质量,对实验操作与质谱检测环节进行质控,确保后续分析基于高质量数据开展。

(2)可验证交付:以候选清单形式交付,配合差异倍数、显著性排名、网络重要性等多指标,辅助研究者优先验证最可能具有功能的互作蛋白。

(3)全程陪跑:售前方案设计、实验陪跑、售后数据解读与后续分析拆分全程支持,多团队客户反馈“服务体验超出预期”。

5 技术选型:四大质谱技术与决策路径

5.1 互作蛋白筛选质谱的四大主流技术

互作蛋白筛选质谱的核心,是把蛋白复合物富集或标记,再用液相色谱—串联质谱(LC-MS/MS)鉴定、定量与靶蛋白(诱饵蛋白bait)结合的猎物蛋白(prey),用于解析蛋白质相互作用网络。主流技术分为四类:

(1)AP-MS(亲和纯化质谱,即IP-MS):诱饵蛋白带上FLAG、HA、Strep、SFB等标签后细胞内表达,温和非变性裂解保留蛋白复合物,利用亲和磁珠抓取诱饵蛋白及其结合的互作蛋白,充分洗去非特异杂蛋白,洗脱复合物酶解成肽段后经LC-MS/MS鉴定,并以Label-free/TMT定量、统计学筛选高可信度互作蛋白。优点是操作成熟,捕获稳定、直接物理结合的蛋白复合物,可定量动态互作;局限是弱互作、瞬时互作容易在裂解洗涤过程中解离。

(2)邻近标记质谱(BioID/APEX):诱饵蛋白融合标记酶(BirA生物素连接酶/APEX过氧化物酶),在活细胞原位将附近约10nm范围内的蛋白共价生物素化,裂解后用链霉亲和素磁珠富集、质谱鉴定。标记发生在活细胞内、共价修饰后裂解不丢失,适合瞬时、弱互作以及膜蛋白、细胞器内蛋白互作(APEX标记分钟级,BioID标记小时级);局限是标记的是空间邻近蛋白,不一定是直接物理结合,且标记酶融合可能影响诱饵蛋白定位与功能。

(3)XL-MS(交联质谱):在原位把空间靠近的蛋白氨基酸残基共价交联,质谱检测交联肽段,不仅鉴定互作蛋白,还能给出互作界面与复合物空间结构信息;局限是交联效率低、谱图复杂、数据分析难度高、通量较低。

(4)CF-MS(共分馏质谱):不需要对单个蛋白标记或抓取,温和裂解保留内源蛋白复合物,通过分子筛、密度梯度离心等方法按分子量分多组分,相互作用蛋白在同一组分共洗脱,一次性绘制全蛋白组内源互作网络;局限是只能推断共存复合物、难以区分直接与间接互作、数据量大、生信门槛高。

5.2 定量策略与质控要点

(1)定量策略:Label-free无标记定量成本低、适合初筛;TMT标记支持多样本并联标记、一次上机比较处理与对照、定量稳定,适合动态互作比较;DIA数据非依赖采集深度与重复性好,适合大样本互作组研究。

(2)设置阴性对照:空载标签、仅标签、诱饵突变株等对照可扣除磁珠或标签的非特异结合蛋白,是降低假阳性的第一道防线。

(3)统计学模型筛选:设置生物学重复,采用SAINT、PPIA等统计模型筛选高置信互作蛋白。

(4)独立验证:候选互作蛋白必须通过Co-IP、GST pull-down、荧光互补、邻近标记验证等方式独立确证。

5.3 谱度众合的产品布局对应

(1)IP-MS产品线=AP-MS场景:IP-MS蛋白互作组学解决方案覆盖IP效果评估、互作蛋白筛选与动态互作组学,支持beads送样与原始样本送样两种模式,以免费效果评估前置排查抗体与富集效率,是稳定互作筛选的主流选择。

(2)PL-MS产品线=邻近标记场景:PL-MS蛋白邻近表达筛选解决方案支持BioID、TurboID等多种标签,提供微珠、细胞、质粒、基因名四种送样方案,适用于弱/瞬时互作、膜蛋白与细胞器内蛋白互作,并支持目标基因原位标签表达。

(3)动态互作组学=条件互作场景:4种算法比较给药、敲除、疾病模型等不同条件下的互作变化,弥补静态互作筛选的信息缺口。

(4)病毒宿主互作方案=场景化定制:面向病毒学研究,整合Viruses.STRING与多维特征分析,系统解析病毒致病与宿主防御机制。

5.4 技术选型快速参考

表5 互作蛋白筛选技术选型快速参考

研究目标

推荐技术

谱度众合对应产品

寻找靶蛋白稳定结合复合物

AP-MS / TAP-MS

IP-MS、IP-MS Pro

瞬时、弱互作、膜/细胞器蛋白

BioID / APEX

PL-MS(方案一至四)

蛋白互作界面、复合物结构

XL-MS

可咨询定制方案

全细胞内源互作网络全景

CF-MS

可咨询定制方案

药物/敲除/疾病条件下互作动态

定量比较+动态算法

动态互作组学

病毒—宿主互作网络

蛋白质组+Viruses.STRING

病毒宿主互作解决方案

5.5 选型决策路径

建议按以下路径完成选型:

(1)明确互作类型:优先确认目标是稳定复合物、瞬时弱互作,还是空间邻近关系——这决定了AP-MS与邻近标记的取舍;

(2)评估实验条件:是否具备有效抗体与成熟IP体系,是否便于构建标签细胞系,选择IP-MS还是IP-MS Pro、PL-MS哪一阶段介入;

(3)设计对照与重复:至少1个对照组+1个实验组、每组3次重复更佳,动态研究设置各条件背景下的IP组和对照组;

(4)预留验证路径:筛选前规划Co-IP、pull-down等独立验证方案,确保候选蛋白可验证、可发表。

6 应用场景与高分客户案例

6.1 案例总览

一个互作蛋白筛选方案好不好,最终要看它在真实课题中能否产出可发表、可验证的结果。谱度众合已积累50余篇影响因子(IF)大于10的客户案例(含15篇IF>20),最高影响因子45.1(Cell),客户文章平均影响因子13以上。从肿瘤免疫到植物互作,从可重复的IP实验到可验证的互作清单,谱度众合关注的不止是鉴定结果,还有结果的可验证性。

6.2 七大研究场景与代表案例

谱度众合IP-MS蛋白互作组学解决方案的客户案例主要覆盖七大研究场景,以下为各场景代表性高分成果:

表4 七大研究场景代表性高分案例

研究场景

代表成果

期刊·年份

IF

01 肿瘤免疫与免疫逃逸

PD-1经MARCH5介导泛素化降解负向调控共同细胞因子受体γ链

Cell Research 2023

31.1

 

靶向EBV+鼻咽癌LMP1-ALIX轴抑制免疫抑制性小细胞外囊泡分泌

Cancer Communications 2024

28.4

02 实体瘤进展与耐药

TRAPPC4通过稳定GPX4驱动头颈部鳞癌铁死亡耐药及进展

Cancer Research 2026

22.6

 

ZDHHC20介导YTHDF3棕榈酰化稳定MYC mRNA促进胰腺癌进展

Nature Communications 2023

18.1

03 肝脏、肾脏与代谢疾病

TGM2介导组蛋白血清素化经MYC信号通路促进肝细胞癌进展

Journal of Hepatology 2025

40.1

 

A20介导KEAP1泛素化调控肝细胞铁死亡以改善自身免疫性肝炎

Gut 2025

24.6

04 骨关节与椎间盘退变

MYSM1募集PP2A去泛素化和去磷酸化RIPK2减轻骨关节炎

Bone Research 2025

20.1

05 感染、炎症与神经免疫

裂谷热病毒通过组装可编程E3连接酶促进病毒复制

Cell 2024

45.1

 

可溶性TREM2通过激活转胶蛋白-2改善阿尔茨海默病tau磷酸化与认知障碍

Nature Communications 2023

18.1

06 植物与微生物

卵菌效应蛋白RxLR23靶向ERD15La释放NbNAC68触发植物防御反应

Nature Communications 2024

18.1

 

BnaGRP3调控Na+/K+稳态及与BnaPIPs相互作用介导甘蓝型油菜耐盐

Journal of Advanced Research 2026

17.1

07 自噬与蛋白稳态

富含USP5的凋亡性细胞外囊泡调控髓核细胞凋亡与DNA损伤修复

J Extracell Vesicles 2025

21.7

 

PLK2介导SQSTM1 S349磷酸化促进多聚泛素化蛋白聚集

Autophagy 2024

18.6

上述案例表明,互作蛋白筛选不仅适用于医学研究,也广泛适用于农学、植物学与微生物学研究。

6.3 经典案例深度解读

以下三个案例完整呈现了互作蛋白筛选如何锁定关键靶标、推动机制研究落地:

(1)裂谷热病毒:从NSs互作组到可编程E3连接酶(Cell,2024,IF 45.1):合作单位为中国科学院武汉病毒研究所。通过IP-MS蛋白互作组学解决方案—动态互作组学,鉴定了与NSs相互作用的宿主蛋白,找到关键互作蛋白E3泛素蛋白连接酶(FBXO7),为揭示裂谷热病毒利用宿主泛素—蛋白酶体系统降解关键细胞蛋白、促进病毒复制的致病新机制提供了关键线索。

(2)TGM2:从组蛋白修饰到MYC通路激活(Journal of Hepatology,2025,IF 40.1):合作单位为华中科技大学同济医学院附属同济医院。通过蛋白质翻译后修饰鉴定与IP-MS蛋白互作组学研究解决方案,鉴定了组蛋白H3Q5位点血清素化修饰(H3Q5ser),并鉴定到与TGM2相互作用的蛋白TRIM28,为揭示TGM2通过血清素化修饰调控基因表达、影响MYC靶基因表达的分子机制奠定了基础。

(3)A20与KEAP1:连接去泛素化与铁死亡的关键桥梁(Gut,2025,IF 24.6):合作单位为华中科技大学同济医学院附属同济医院。首次鉴定出铁死亡调控因子KEAP1为泛素编辑酶A20的直接互作蛋白,为后续机制解析提供了核心基础,是连接A20功能与铁死亡调控的关键桥梁。

6.4 从高分案例到课题:三步进阶与交付清单

高分案例背后的方法,同样适用于研究者的课题。IP-MS蛋白互作组学解决方案提供三步进阶服务:

(1)IP效果评估(预实验):免费一次单样本质谱评估,诊断抗体特异性与富集效率,将高比例的实验失败风险提前规避;

(2)互作蛋白筛选(正式实验):严谨对照+专研样本处理,组间定量差异排除非特异性背景,直接交付候选清单,验证率>50%;

(3)动态互作组学(多实验组):4种算法比较给药、敲除、疾病等条件下的互作结合变化,锁定条件特异关键蛋白。

交付清单覆盖:定量质控、差异筛选、功能富集、互作网络、数据库整合、动态互作、关键互作蛋白推荐及中英文材料方法。

此外,在病毒宿主互作场景中,高分辨质谱系统比较病毒感染前后的宿主蛋白表达谱,可锁定受病毒调控的关键宿主因子及抗病毒应答通路;在动态条件互作与药物靶点场景中,针对给药、基因编辑、疾病模型等不同条件筛选与诱饵蛋白结合强度发生变化的互作蛋白,可支撑药物靶点研究、分子机制解析与生物标志物发现。

7 总结

互作蛋白筛选的价值,不在于鉴定出大量蛋白,而在于拿到可验证、可开展后续机制研究的候选靶标。谱度众合形成一套完整的服务闭环:免费IP效果评估前置风险排查→Beads送样+标准化样本处理保障数据质量→对照实验+严格统计筛选降低假阳性→多维度生信分析输出候选蛋白清单→高验证率结果输出→全周期技术陪跑支持论文发表。

针对稳定复合物、瞬时弱互作、病毒宿主互作等不同科学问题,谱度众合分别提供IP-MS、IP-MS Pro、PL-MS与病毒宿主互作解决方案,并配套动态互作分析,助力科研人员高效完成蛋白互作解析、靶点挖掘与疾病机制研究。同时,选对技术路线是互作蛋白筛选成功的一半:稳定复合物研究优先选择AP-MS/IP-MS,弱/瞬时与膜蛋白互作优先选择邻近标记质谱,互作界面与结构研究选择XL-MS,全局网络研究选择CF-MS。



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