利用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术分析组蛋白 β-羟基丁酰化（β-hydroxybutyrylation, Kbhb），是一种高灵敏度、特异性强的方法，可用于解析表观遗传修饰在疾病与代谢调控中的关键作用。组蛋白 β-羟基丁酰化是一种近年发现的新型赖氨酸翻译后修饰，其修饰基团来源于酮体 β-hydroxybutyrate（BHB）。该修饰不仅与能量代谢密切相关，还在调控基因转录、染色质结构等过程中发挥重要作用。Kbhb 的发现为表观遗传学开辟了新方向，也对研究代谢性疾病、癌症和免疫调控提供了新的生物标志物。

一、LC-MS/MS 分析组蛋白 β-羟基丁酰化的整体流程

1、样本准备：组蛋白提取与纯化

（1）细胞或组织裂解：使用含蛋白酶抑制剂的裂解液进行裂解，防止修饰丢失。

（2）酸提法分离组蛋白：如用 0.2 M HCl 提取富含赖氨酸的组蛋白。

（3）丙酮沉淀与纯化：确保去除非组蛋白杂质，为下游质谱分析提供高纯样本。

2、组蛋白酶解策略

（1）化学衍生法（如丙酰化、苯甲酰化）：阻断非目标位点，提高酶切效率。

（2）多酶联合酶解：如胰蛋白酶 + Glu-C 联合酶解，增加覆盖度。

（3）酶解条件优化：温度、时间、pH 都需精确控制。

3、β-羟基丁酰化肽段富集

由于 β-hydroxybutyrylation 修饰肽段含量低，需富集增强检测灵敏度：

（1）抗组蛋白 β-羟基丁酰化修饰的特异性抗体富集（Immunoaffinity Enrichment）。

（2）串联亲和层析（TAP）或高 pH 反相预分级。

（3）TiO₂、IMAC 等金属氧化物富集对 Kbhb 不够特异，谨慎选择。

4、LC-MS/MS 分析参数设置

（1）色谱条件：使用 nanoLC 系统（如 EASY-nLC）结合 C18 纳柱，实现高分辨率分离。

（2）质谱平台：推荐使用 Orbitrap Fusion Lumos 或 timsTOF Pro，支持高分辨和精准定量。

（3）MS/MS 模式：DDA（数据依赖采集）或 DIA（数据无依赖采集），结合 PRM 精确验证。

（4）碰撞方式：HCD（高能碰撞）适用于标记修饰肽的碎片信息获取。

二、数据分析策略

1、数据搜索与修饰识别

（1）软件：MaxQuant、Proteome Discoverer、Byonic。

（2）修饰设定：将 Kbhb（+86.0368 Da）作为可变修饰添加。

（3）FDR 控制：建议 <1%，确保鉴定可靠性。

2、修饰位点定位与定量

（1）定位置信度评分（如 PTM Score）。

（2）使用 MS1 强度进行 Label-free 定量，或 TMT/iTRAQ 标记多样本比较。

3、生物信息学分析

（1）修饰位点分布与偏好序列分析。

（2）GO 富集分析：修饰组蛋白多关联染色质重塑、转录调控。

（3）网络分析：与转录因子、表观调控酶的互作网络构建。

三、技术难点与优化建议

在 LC-MS/MS 分析组蛋白 β-羟基丁酰化过程中，常见挑战主要包括以下几点：

1、修饰肽含量低

Kbhb 属于低丰度修饰，直接检测灵敏度不足。建议使用特异性抗体富集，并结合高灵敏质谱平台提升检出率。

2、酶解效率差

组蛋白碱性强、结构致密，常规胰酶切割不充分。推荐采用化学衍生法和多酶联用策略，提高序列覆盖度。

3、修饰类型易混淆

组蛋白 β-羟基丁酰化与其他酰化修饰质量相近，易引发识别误差。需依赖高分辨质谱与精确定位算法确保鉴定准确。

4、定量偏差大

样本异质性和修饰变化显著，易影响定量可靠性。建议设置足够生物重复，并通过合理归一化提升数据一致性。

百泰派克生物科技构建了从样本制备、修饰富集、LC-MS/MS 检测到多维数据分析的 一体化组蛋白修饰研究平台：

• 搭载 Orbitrap Exploris 480 & timsTOF HT 等旗舰质谱设备。
• 专有组蛋白衍生酶解流程，覆盖率高、重复性好。
• 可检测包括 Kbhb、Kac、Kme、Kcr 等在内的 30+ 种组蛋白修饰。
• 提供定制化多组学整合服务，深入揭示表观调控机制。

LC-MS/MS 是研究组蛋白 β-羟基丁酰化修饰的黄金标准技术。通过科学的样本处理、精准的修饰富集和高分辨率质谱分析，研究者可系统探索该修饰在基因调控和疾病发生中的关键作用。如您正在探索表观遗传调控机制、代谢相关疾病机制或新型组蛋白修饰的功能研究，欢迎联系百泰派克获取定制化质谱服务方案。

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；

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!

>>点击了解更多优质服务项目