在高度复杂的细胞调控网络中，蛋白质泛素化（ubiquitination）不仅是维持蛋白稳态的重要机制，更在信号传导通路中扮演着精准调控的角色。它如同细胞内的“邮递编码系统”，通过在特定底物上共价连接一个或多个泛素分子，决定了目标蛋白的去向——是激活、抑制、定位改变，还是彻底降解。尤其在细胞信号传导中，泛素化通过动态调节信号分子的稳定性、构象和复合体组装，参与了从细胞应答、代谢调控到细胞周期控制等多个关键环节。近年来，随着质谱技术和泛素组学的发展，科学家逐步揭示了泛素化修饰在细胞信号传导中的核心地位。

一、泛素化的基本机制与酶促体系

蛋白质泛素化主要三个主要酶类：

1、E1 泛素激活酶：首先在ATP的参与下激活泛素分子

2、E2 泛素结合酶：接受激活的泛素并转运至下一步反应

3、E3 泛素连接酶：识别特定底物并将泛素转移至目标蛋白的赖氨酸残基上

其中，E3连接酶的特异性决定了泛素化修饰的选择性。某些E3家族成员，如HECT型或RING型E3连接酶，已被证实直接参与诸多信号通路的调节，包括NF-κB、Wnt和p53通路等。

二、泛素化调控细胞信号的典型机制

1、介导信号蛋白的可控降解

最经典的泛素功能是通过泛素-蛋白酶体系统（UPS）引导靶蛋白降解。信号转导中的抑制因子、转录因子或激酶常在激活后通过K48链泛素化被定向降解，从而终止信号。例如：IκB降解与NF-κB激活：在炎症信号中，IκB被E3连接酶β-TrCP介导泛素化后降解，释放NF-κB转入核内激活靶基因表达。

2、改变蛋白复合体的构象与功能

泛素化不仅决定蛋白降解，还可通过非K48型链（如K63）调节蛋白互作和复合体形成。例如：TRAF6与免疫信号：TRAF6介导K63链泛素化促进TAK1激酶复合体组装，是Toll样受体信号通路的重要步骤。

3、作为跨通路整合的调节枢纽

泛素化常与磷酸化、乙酰化等其他翻译后修饰交叉调控，构建多层次反馈机制。例如：某些底物需先被磷酸化，才能被特定E3识别（如β-catenin经GSK-3β磷酸化后被β-TrCP识别并泛素化降解，调控Wnt信号）。

三、研究进展：泛素组学揭示信号调控网络

传统研究通常聚焦于单一底物，但泛素组学的兴起使得全尺度泛素化网络得以系统性解析。当前广泛采用的方法包括：

1、K-ε-GG抗体富集泛素肽段：识别泛素化赖氨酸残基特征性修饰

2、高分辨质谱鉴定修饰位点与链类型

3、定量泛素组学（Label-free、TMT等）

四、应用前景：疾病机制解析与靶向治疗新策略

泛素系统的异常调控与多种重大疾病密切相关：

1、肿瘤学：p53的负调控E3连接酶MDM2是多个癌种的治疗靶点

2、神经退行性疾病：泛素-蛋白酶体功能障碍与阿尔茨海默病、帕金森病密切相关

3、免疫紊乱：TRAF、cIAP等E3蛋白功能失调可引发自身免疫疾病

此外，基于E3酶的靶向蛋白降解技术（如PROTAC）已成为药物开发的新热点。通过人工招募泛素系统实现“选择性降解”靶蛋白，为“不可成药”靶点提供新机会。

蛋白质泛素化是细胞信号传导中不可或缺的调控机制，它不仅控制着蛋白质的命运，还通过动态修饰网络调节信号强度、持续时间及反馈响应。未来，随着泛素组学与功能验证技术的不断成熟，将揭示更多泛素化参与的信号通路机制，拓展泛素系统在疾病干预中的应用边界。百泰派克生物科技将持续以先进的蛋白质组学平台，助力科研人员深入探索泛素化世界，为基础研究与精准医疗提供强大支持。

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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