定量策略的选择直接决定了蛋白质组学研究实验结果的准确性与可重复性。SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）作为一种代谢性稳定同位素标记方法，因其标记效率高、定量偏差小而被广泛用于哺乳动物细胞系的定量蛋白质组学研究。然而，随着质谱技术不断推陈出新，SILAC标记在实际应用中也面临一个关键问题：是否会影响质谱检测的灵敏度？本文将系统解析SILAC标记的基本原理、对质谱灵敏度的影响机制，并结合实际案例探讨如何优化实验设计以最大限度发挥其优势。

一、什么是SILAC？

SILAC是一种在细胞培养过程中引入“重氮”氨基酸（如13C6-赖氨酸、13C6-精氨酸），通过细胞自身蛋白质合成机制将稳定同位素整合至蛋白中，实现原位标记。其主要优势包括：

1、标记效率接近100%，无需后续衍生化步骤；

2、样本处理流程一致，减少技术变异；

3、适用于动态蛋白质变化的时间序列分析。

在SILAC实验中，重标记组与轻标记组通过混合后统一处理，从而在LC-MS/MS中实现相对定量。

二、SILAC标记是否影响质谱灵敏度？

1、离子化效率的潜在变化

SILAC标记在理论上不会显著改变肽段的化学性质，但实际中，由于同位素质量的微小差异，某些肽段的离子化效率可能略有下降。这种影响主要表现在：

（1）肽段质荷比（m/z）变化：质谱仪对高m/z区域的检测灵敏度略低，重标记肽段偏向高m/z区域；

（2）带电分布变化：重标记可能改变某些肽段的电荷状态，进而影响其在ESI（电喷雾电离）中的响应强度。

然而，这些影响在大多数Orbitrap和Q-TOF系统中已通过分辨率优化和动态范围扩展得到有效缓解。

2、同位素峰干扰与重叠

在低分辨质谱系统中，重标记和轻标记肽段的同位素峰可能出现部分重叠，尤其是质量差较小的标记体系（如+4或+6 Da），导致峰提取困难，影响定量精度。这种情况在如下情境中尤为明显：

（1）复杂样本背景：背景肽段众多，干扰信号强；

（2）低丰度蛋白分析：重/轻峰面积接近检测下限，难以准确区分。

3、标记氨基酸数量影响信号强度

SILAC的定量精度依赖于标记氨基酸的数量。含多个赖氨酸/精氨酸残基的肽段，其质量增加幅度更大，但也更容易出现信号丢失或峰漂移。为此，建议在实验设计中：优先选择双标记方案（Lys+Arg），提升标记覆盖率；结合酶切方案优化（如Trypsin/LysC联合），减少未标记肽段干扰。

三、提升SILAC实验质谱灵敏度的实践策略

1、优化样本混合比例

在蛋白质丰度差异较大的实验中，应避免高倍差异组的比例失衡，造成低丰度肽段在混合后信号稀释。

2、提前评估同位素峰重叠风险

可利用in silico标记模拟工具（如Skyline）预测目标蛋白肽段的m/z分布及峰分离情况，为后续数据采集参数设置提供依据。

3、利用高分辨质谱平台提升信噪比

如Orbitrap Exploris、Q Exactive HF-X等仪器具有更高的分辨能力和扫描速度，有助于实现低丰度蛋白的精准识别。

4、结合DDA与DIA策略

SILAC配合DDA进行数据采集，近年来也有研究探索其与DIA整合使用的可能性，以提升定量深度与一致性。

百泰派克生物科技基于SILAC建立了标准化、可复现的定量蛋白组学平台，并在以下方面实现技术优化：

1、高效细胞标记体系：稳定传代10代以上，标记效率>98%；

2、定制化实验设计支持：根据客户需求匹配适用的SILAC策略（双/三标记），并提供肽段覆盖率预测；

3、高分辨率Orbitrap平台加持：搭配自动化样本处理流程，实现高通量、高灵敏度的数据采集；

4、专业数据分析服务：包括同位素峰识别、定量标准化、功能注释与通路富集，助力科研人员快速得出可靠结论。

SILAC标记定量蛋白组学技术，虽在质谱灵敏度上存在一些潜在限制，但通过合理的实验设计与高性能质谱平台支持，这些问题均可被有效规避甚至优化。百泰派克生物科技致力于为生命科学研究者提供最优质的SILAC定量服务，助您在蛋白质表达动态变化研究中走得更稳、更深。

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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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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