基于CD光譜的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)識別：方法、工具與誤區(qū)檢測技術(shù)服務詳情介紹

dànbáizhì結(jié)構(gòu)決定其功能，其中二級結(jié)構(gòu)作為三維結(jié)構(gòu)的基礎環(huán)節(jié)，對于理解蛋白的折疊路徑、功能狀態(tài)以及與配體的相互作用均具有重要意義。圓二色譜（Circular Dichroism, CD）光譜因其操作便捷、樣品需求量低，廣泛應用于dànbáizhì二級結(jié)構(gòu)的快速表征與動態(tài)監(jiān)測。

一、CD光譜原理簡述

CD光譜技術(shù)基于手性分子對左右旋圓偏振光吸收能力的差異。肽鍵在遠紫外區(qū)域（190–250nm）對不同構(gòu)象的響應存在顯著差異，從而使α-螺旋、β-折疊和無規(guī)卷曲等常見二級結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出特征性的譜圖。例如，α-螺旋結(jié)構(gòu)典型地在208nm和222nm處出現(xiàn)兩個負峰；β-折疊則在217nm左右出現(xiàn)單一負峰；而無規(guī)卷曲在200nm附近通常呈現(xiàn)出強烈的負峰。這種譜圖特征使CD光譜在無須結(jié)晶的條件下即可評估dànbáizhì的整體構(gòu)象構(gòu)成，尤其適用于突變體構(gòu)象篩查、溶液穩(wěn)定性評價及構(gòu)象動態(tài)變化監(jiān)測等研究場景。

二、數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵要素

1、緩沖體系的選擇

CD光譜測量中，樣品緩沖液的紫外吸收性能直接影響信號質(zhì)量。常見如Tris、DTT、苯環(huán)類化合物在遠紫外區(qū)域有較強吸收，容易掩蓋蛋白本身的信號。因此，應優(yōu)先選擇低吸收的緩沖體系，如磷酸鹽緩沖液，并控制濃度不宜過高。此外，應避免使用含有大量甘油、PEG等高粘度組分的體系，這些物質(zhì)會改變?nèi)芤赫凵渎?，影響橢圓度的測量準確性。

2、比色皿光程與樣品濃度的匹配

光程與濃度的合理搭配關(guān)系到CD信號的強弱與譜圖的清晰度。一般建議在0.1cm光程下使用0.1–0.2mg/mL的蛋白濃度，以確保在190–250 nm范圍內(nèi)獲得足夠信噪比的光譜數(shù)據(jù)。濃度過低會導致譜圖波動劇烈，過高則可能導致紫外區(qū)域過飽和，失去重要結(jié)構(gòu)特征。

3、多次掃描與背景扣除

高質(zhì)量的CD光譜應基于多次掃描平均疊加而成，以減少噪聲干擾。同時必須采集空白緩沖液的光譜，并在分析前進行背景扣除，否則會引入虛假峰值或信號偏移，影響結(jié)構(gòu)判斷。

三、光譜分析方法與工具

CD光譜提供的是構(gòu)象混合的平均信號，不能直接得出結(jié)構(gòu)比例。因此，需借助擬合算法將實驗譜圖與參考數(shù)據(jù)庫中的已知結(jié)構(gòu)光譜進行匹配，從而估算各類二級結(jié)構(gòu)的相對比例。

1、CDPro系列軟件

CDPro是一組經(jīng)典的CD數(shù)據(jù)分析程序，包含SELCON3、CONTIN和CDSSTR三種算法。其工作原理基于線性回歸，將實驗譜圖擬合為若干已知蛋白譜圖的加權(quán)組合。該方法適用于結(jié)構(gòu)較為均衡的蛋白，但對譜圖質(zhì)量和參考數(shù)據(jù)庫兼容性要求較高，推薦搭配SMP56或SP175數(shù)據(jù)庫使用。

2、BeStSel在線平臺

BeStSel是近年來廣受關(guān)注的在線分析工具，尤其在識別β折疊結(jié)構(gòu)方面具有優(yōu)勢。其特色在于引入了β結(jié)構(gòu)拓撲類型的辨識邏輯，如平行與反平行β片層。對于富含β結(jié)構(gòu)的抗體、纖維狀蛋白等樣品，BeStSel提供了更細化的結(jié)構(gòu)信息。

3、DichroWeb多算法平臺

DichroWeb是一個綜合性CD數(shù)據(jù)分析平臺，支持多種算法（如CONTIN、CDSSTR等）和多個參考數(shù)據(jù)庫。界面友好，適合非計算背景的科研人員使用。用戶可上傳經(jīng)過背景扣除與單位轉(zhuǎn)換的光譜數(shù)據(jù)，選擇適配的分析模型，一鍵獲取結(jié)構(gòu)比例估算結(jié)果與擬合優(yōu)度評估指標。

四、常見誤區(qū)解析

??誤區(qū)一：忽視緩沖液吸收導致信號干擾

許多科研人員在設計CD實驗時未充分考慮緩沖液對遠紫外區(qū)域的吸收特性，尤其在高鹽或高還原劑濃度條件下，容易導致背景信號顯著。若未扣除這部分干擾，將直接影響譜圖形態(tài)，尤其在200–220nm關(guān)鍵區(qū)間，容易導致α-螺旋比例被低估。

??誤區(qū)二：將結(jié)構(gòu)比例結(jié)果“定量化”解讀

CD光譜分析本質(zhì)上是一種估算方法，其輸出結(jié)果為結(jié)構(gòu)組分的近似比例，具備統(tǒng)計意義而非原子級精度。例如，一個結(jié)果顯示某蛋白含有35%α-螺旋結(jié)構(gòu)，并不代表可以明確指出其在序列中的具體位置。將此類結(jié)果作為結(jié)構(gòu)突變分析的wéiyī證據(jù)，往往會得出片面甚至錯誤的結(jié)論。

??誤區(qū)三：數(shù)據(jù)庫選擇不當

不同分析軟件使用的參考數(shù)據(jù)庫構(gòu)成差異較大，一些數(shù)據(jù)庫偏重溶液結(jié)構(gòu)，一些則側(cè)重膜蛋白或特定折疊類型。如果蛋白樣品的結(jié)構(gòu)特征在數(shù)據(jù)庫中未被充分代表，即使擬合度看似較高，實際結(jié)果也可能存在偏差。因此，應根據(jù)蛋白類型選擇zuì合適的參考集，必要時嘗試多個平臺交叉比對結(jié)果。

CD光譜作為dànbáizhì二級結(jié)構(gòu)分析的高效工具，在結(jié)構(gòu)預測、構(gòu)象篩選、動態(tài)監(jiān)測等多種應用中展現(xiàn)出dútè價值?？蒲腥藛T在使用過程中需保持對技術(shù)原理的理解與批判性判斷，避免“工具黑箱”思維，才能真正發(fā)揮CD光譜的研究價值。百泰派克生物科技可為您提供dànbáizhì圓二色譜分析服務。我們致力于為科研人員提供高質(zhì)量、可驗證的數(shù)據(jù)支持，助力結(jié)構(gòu)生物學研究更進一步。歡迎垂詢合作詳情。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫(yī)學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實驗分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進行單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學優(yōu)質(zhì)服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務；

3.業(yè)務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務!

基于CD光譜的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)識別：方法、工具與誤區(qū)檢測技術(shù)服務詳情介紹