SWATH-MS蛋白质组学入门指南：原理 返回列表页

SWATH-MS蛋白质组学入门指南：原理、优势与应用检测技术服务详情介绍

在当代生命科学研究中，dànbáizhì组学已成为解析细胞生物学、疾病机制及生物标志物发现的核心技术。SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra）作为DIA领域的重要代表，因其高通量、可重复性强、覆盖广等特点，正逐渐成为dànbáizhì组学研究的新标准。

一、什么是SWATH-MS？

SWATH-MS是基于DIA策略的质谱技术。它通过系统性地分段扫描所有母离子（precursor ions）并同时获取其碎片离子（fragment ions）数据，实现对复杂样本中几乎所有可检测肽段的无偏、全面检测。与数据依赖采集（Data-Dependent Acquisition, DDA）模式不同，SWATH-MS并不优先选择zuì强信号的母离子进行碎裂，而是将质谱窗口划分为若干连续的m/z段（通常为25–30 Da），依次对每个窗口中的所有离子进行碎裂，并记录其MS/MS谱图。这种“全景式"扫描方式使得样本中低丰度或重复性较差的蛋白也能被稳定检测。

二、SWATH-MS的工作流程

SWATH-MS的整体流程可分为以下几个关键步骤：

1、建立光谱库（Spectral Library）：由于DIA模式获取的是复合MS/MS谱图，需借助高质量的DDA数据构建参考光谱库。该库包含目标肽段的保留时间、碎裂模式及离子强度等信息。

2、SWATH数据采集：在DIA模式下，质谱仪按预设窗口逐步采集整个m/z范围的母离子信息，并对其进行碎裂，生成一系列复合MS/MS谱图。

3、数据解卷积与定量：利用先前建立的光谱库，通过软件（如OpenSWATH、Skyline、Spectronaut等）对复合谱图进行解卷积，匹配出特定肽段，实现dànbáizhì的识别与定量。

三、SWATH-MS的技术优势

SWATH-MS的主要优势包括：

1、高通量与全面覆盖：SWATH-MS一次运行可覆盖上万个肽段，实现对数千种蛋白的广泛识别和定量，特别适用于复杂样本如组织提取物或血浆。

2、jíjiā的定量重复性：相比DDA，SWATH-MS在多次重复实验中的蛋白定量相关性更高（常见R?>0.95），非常适合多样本队列或临床研究。

3、无偏性数据采集：所有离子均有可能被扫描与记录，避免了“只关注强信号"的偏差，有助于发现低丰度或新颖蛋白。

4、可重分析性强：原始SWATH数据可在未来使用不同光谱库重复分析，支持持续的生物信息再挖掘与新型标志物验证。

四、SWATH-MS的应用领域

1、生物标志物发现

SWATH-MS适用于早期疾病诊断标志物的筛选。其高覆盖率和重复性，使得在多组样本中挖掘出具有统计学显著差异的候选蛋白成为可能。

2、药物作用机制研究

SWATH-MS能揭示药物处理前后细胞或动物模型中蛋白表达谱的动态变化，帮助解析药物靶点及其信号通路。如某些研究使用SWATH-MS监测肿瘤细胞在小分子抑制剂作用下的dànbáizhì表达模式变化，从而明确关键靶标及耐药机制。

3、转录后修饰与蛋白互作分析

尽管SWATH-MS对翻译后修饰（如磷酸化、乙酰化）的分析要求较高的光谱分辨率和优化前处理流程，但在标准化条件下亦可实现对某些修饰形式的定量监测。此外，通过构建互作蛋白组数据库，SWATH-MS可辅助筛选稳定蛋白复合物成员。

4、微生物组及环境蛋白组学

SWATH-MS在环境样本和微生物群落分析中的应用也逐渐展开。例如，在分析污水处理系统中微生物群落的代谢活动时，SWATH-MS可以提供对功能蛋白的稳定追踪能力，助力微生态过程解析。

五、SWATH-MS的挑战

尽管SWATH-MS展现出众多优势，但也面临若干挑战：

• 光谱库依赖性强：不同实验室或质谱平台构建的光谱库存在差异，限制了跨平台分析的通用性。

• 数据分析门槛高：解卷积算法复杂，处理速度慢，对计算资源要求较高。

• 修饰蛋白分析受限：目前SWATH-MS对复杂修饰肽段的覆盖能力仍有待提高。

在科研探索的道路上，技术的选择直接决定了发现的深度与维度。SWATH-MS正在重塑dànbáizhì组学研究的范式，以其全面、稳定、可追溯的特性，为基础生物学、临床转化医学以及工业生物技术等多个方向提供坚实的技术支撑。百泰派克生物科技致力于结合质谱平台与数据分析能力，为广大科研用户提供标准化、定制化的SWATH定量蛋白组学服务，助力科研更进一步。

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dànbáizhì序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对dànbáizhì的氨基酸组成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服务。对于未知理论序列的dànbáizhì，提供基于从头测序法的dànbáizhì从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上优良的质谱仪器 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、dànbáizhì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dànbáizhì组学、靶向dànbáizhì组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种dànbáizhì组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì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dànbáizhì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.zhuānyè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，zuì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.技术优良，*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zuì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dànbáizhì、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zhuānyè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，zhuānyè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dànbáizhì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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