植物作为复杂而多样的生物系统，在应对环境变化、调节自身生长发育过程中展现出高度动态的分子调控能力。为了深入理解植物的生理机制，蛋白质组学正成为继基因组和转录组之后的重要研究手段。随着质谱技术的不断演进，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Mass Spectra）以其全面、稳定和可重复的采集模式，正在植物蛋白质组学领域发挥日益突出的作用。

一、植物蛋白质组学研究面临的挑战

与动物或细胞系样本相比，植物组织的复杂性更高，通常富含多糖、酚类、纤维素等次生代谢物，这些物质在样本处理过程中容易干扰蛋白提取和后续的酶解步骤。同时，植物中蛋白质丰度差异极大，部分调控类蛋白处于极低表达水平，对质谱灵敏度和数据处理能力提出了更高要求。此外，植物种类繁多、遗传背景复杂，很多物种缺乏完善的数据库资源，这也增加了蛋白鉴定与功能注释的难度。因此，构建适应植物样本特点的蛋白质组学分析流程，成为提升研究效率的关键。

二、SWATH-MS与植物研究的契合性

SWATH-MS是一种数据独立采集（DIA, Data-Independent Acquisition）策略，与DDA（Data-Dependent Acquisition）方法相比，具有更强的数据一致性与覆盖深度。在SWATH模式中，质谱仪会按照预设的m/z窗口对所有母离子碎裂，并并行采集其MS/MS谱图，从而实现对样本中所有可检测肽段的系统扫描。

这种方式使得SWATH-MS在以下几个方面与植物研究天然契合：

• 提升重复性与稳定性：适合处理大规模样本队列，适用于植物在不同处理条件、时间节点或组织部位下的系统性比较分析。
• 拓宽定量范围：能够兼顾高丰度结构蛋白与低丰度信号转导蛋白，适合探究复杂调控网络。
• 支持数据再利用：全景式数据采集模式使得原始数据具有长期价值，可反复用于新目标的再挖掘。

三、植物蛋白质组SWATH-MS研究的实施流程

1、样本预处理与蛋白提取

在植物研究中，样本制备的标准化至关重要。需结合样本类型选择适当的蛋白提取缓冲液和脱干处理方法，以降低杂质干扰。常见方法包括TCA/丙酮沉淀、酚/异硫氰酸酯提取等，以提高蛋白纯度和下游酶解效率。样本处理过程中的一致性直接影响质谱数据的质量与可比性。

2、建立适用的离子库

SWATH-MS的定量准确性依赖于高质量的参考离子库。对于模式植物如拟南芥、水稻等，已有较为完备的数据库支持肽段识别。但在非模式物种研究中，通常需要结合DDA数据构建项目专属的离子库。建议采集不同组织或处理条件下的DDA数据，以覆盖尽可能多的蛋白表达谱。

3、质谱采集参数设定

采集窗口的数量与宽度决定了数据质量和采集效率。应根据样本复杂度与质谱仪性能选择合适参数，以平衡数据覆盖度与信噪比。常用策略包括60–100个窗口划分m/z范围，每个窗口宽度保持在5–25Da之间，视分析目标调整。

4、数据解析与生物信息分析

SWATH-MS数据分析通常采用专用软件进行肽段识别与峰面积提取，如DIA-NN、OpenSWATH、Spectronaut等工具。这些工具可实现定量矩阵构建、归一化与差异分析。后续可结合植物特异性数据库进行功能注释、通路富集与网络分析，进一步发掘潜在的调控机制。

四、SWATH-MS在植物研究中的应用潜力

SWATH-MS技术可广泛应用于植物基础研究与农业应用场景中，涵盖多个方向：

• 环境胁迫响应研究：通过蛋白层面的表达谱分析，揭示植物对干旱、高盐、温度等胁迫的分子响应机制。
• 组织特异性表达分析：系统分析叶片、根系、花器等不同组织的蛋白质组成，为理解器官功能分化提供依据。
• 生长发育与激素调控研究：结合不同生长阶段样本，分析激素信号下游调控蛋白的表达模式，探索生理调节网络。
• 作物育种支持：辅助识别与产量、抗性、品质相关的候选蛋白，为分子标记筛选与基因功能验证提供依据。

SWATH-MS技术以其稳定、全面、可重复的特点，为植物蛋白质组学研究提供了新的视角和手段。从样本预处理到数据采集再到信息解析，SWATH-MS技术的整个流程为科研人员提供了高效、系统的植物蛋白层面数据支撑。百泰派克生物科技关注植物蛋白质组学在基础研究与应用研究中的发展趋势，致力于为相关领域提供高质量的SWATH定量蛋白组学服务，助力科研团队深入挖掘植物生命活动的分子基础。

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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6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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