瓜氨酸化概述
蛋白瓜氨酸修饰是最为广泛研究最为深入的蛋白翻译后修饰之一，在细胞生理学中扮演着至关重要的作用。瓜氨酸化蛋白可能更广泛地作为特定疾病状态的生物标注物。瓜氨酸化与许多炎症疾病和癌症有关，而 PAD 抑制剂在风湿性关节炎、红斑狼疮、动脉粥样硬化和溃疡性结肠炎中具有显著疗效[1]。
然而由于瓜氨酸化后发生的较小的 1Da 质量变化，瓜氨酸化残基的识别仍然具有挑战性。瓜氨酸蛋白是由精氨酸脱亚胺酶（PAD）家族的酶对肽基精氨酸进行脱亚胺作用而产生的。AIMS 基于专业的 HPLC-MS/MS 质谱平台，可以分析各种真核生物和原核生物样本[2]。
瓜氨酸化蛋白质组学的研究价值
蛋白质瓜氨酸化（又称脱亚氨基化）是由肽基精氨酸脱亚胺酶（PAD）家族催化的一种不可逆翻译后修饰，将精氨酸残基转化为瓜氨酸，导致蛋白质失去正电荷并改变其结构和功能。该修饰在表观遗传调控（组蛋白瓜氨酸化）、免疫应答和细胞分化中发挥重要作用。[3]
瓜氨酸化蛋白质组学在类风湿关节炎（RA）研究中具有突出价值：抗瓜氨酸化蛋白抗体（ACPA）是 RA 最具诊断特异性的血清学标志物。系统性鉴定瓜氨酸化位点有助于理解自身免疫病的发病机制，并为早期诊断和预后评估提供分子依据。[4]
自身免疫与类风湿关节炎
抗瓜氨酸化蛋白抗体（ACPA）对类风湿关节炎的诊断特异性超过 95%。PAD2 和 PAD4 在滑膜组织中的异常活化导致纤维蛋白原、波形蛋白等蛋白瓜氨酸化，触发自身免疫应答。瓜氨酸化蛋白质组学为 RA 早期诊断和发病机制研究提供关键信息。
表观遗传与基因表达
组蛋白 H3 和 H4 的精氨酸瓜氨酸化影响染色质结构和基因转录调控。PAD4 催化的组蛋白 H3R26cit 和 H4R3cit 参与中性粒细胞胞外诱捕网（NET）形成和基因沉默，是表观遗传学研究的新兴方向。
肿瘤生物学
PAD4 在多种肿瘤中异常高表达，组蛋白瓜氨酸化修饰影响肿瘤抑制基因的沉默和肿瘤细胞的免疫逃逸。PAD 抑制剂在肿瘤治疗中的潜力正在被积极研究。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台，提供瓜氨酸化蛋白质组学服务，可对生物样本进行全局瓜氨酸化修饰定性分析。
瓜氨酸化修饰鉴定与质谱分析
采用 2,3-丁二酮（diacetyl）化学衍生结合质谱鉴定策略：精氨酸脱亚氨基化为瓜氨酸后质量减少 0.984 Da，通过高分辨质谱精确检测该微小质量偏移。也可采用苯甲酰化衍生或免疫亲和富集策略提高鉴定灵敏度。
瓜氨酸化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定瓜氨酸化修饰位点的基础上，定量分析可进一步比较不同生理/病理状态下修饰水平的动态变化。Aimsmass 提供多种定量策略供选择：
| 对比维度 | Label-free 非标记定量 | iTRAQ/TMT 标记定量 | DIA 数据非依赖采集 |
|---|---|---|---|
| 样本通量 | 无限制，灵活多样 | 最多 16 个样本同时标记 | 无限制，适合大队列 |
| 定量精度 | 中等，需较多技术重复 | 高，多通道内标校正 | 高，谱图库辅助定量 |
| 成本 | 最低，无试剂费用 | 较高，需标记试剂 | 中等 |
| 适用场景 | 样本量大、预算有限的探索性研究 | 精确比较少量样本间的修饰差异 | 大队列临床样本、时间序列研究 |
| 推荐 | Aimsmass 技术团队会根据您的实验设计和样本数量推荐最优定量方案 | ||
数据交付内容
修饰位点鉴定列表
包含修饰蛋白名称、修饰位点位置、修饰肽段序列、鉴定置信度评分（FDR 控制）。
原始质谱数据
提供全部 LC-MS/MS 原始数据文件（.raw/.mzML），支持后续独立数据分析与验证。
搜库结果与质控报告
数据库搜索结果（含搜库参数说明）、质控指标汇总（肽段/蛋白 FDR、鉴定数量统计）。
增值分析（可选）
差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集、蛋白互作网络分析等生信分析报告。
送样要求
| 样本类型 | 送样量/每个样本 |
|---|---|
| 常规动物组织 | 100mg |
| 软体动物组织 | 1g |
| 常规植物组织 | 1g |
| 植物果实及种子 | 2g-4g |
| 细胞样本 | 2×107 |
| 菌类样本 | 150mg |
| 最低蛋白质量：1mg | |
* 具体的样本制备和保存要求请参考送样指南，或联系技术支持获取定制化送样方案。
检测平台：Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪（分辨率 240,000 @ m/z 200，扫描速度 40 Hz），搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统 + HPLC-MS/MS
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提交咨询，Aimsmass 技术团队将根据您的课题定制实验方案和报价。
获取定制方案与报价相关蛋白质组学服务
- Rebak AS, Hendriks IA, Nielsen ML. Characterizing citrullination by mass spectrometry-based proteomics. Philos Trans R Soc Lond B. 2023;378(1890):20220237. DOI:10.1098/rstb.2022.0237 瓜氨酸化
- Wang B, Fields L, Li L. Recent advances in characterization of citrullination and its implication in human disease research: from method development to network integration. Proteomics. 2023;23(21-22):e2200286. DOI:10.1002/pmic.202200286 羟化
- Zurlo G, et al. New insights into protein hydroxylation and its important role in human diseases. Biochim Biophys Acta Rev Cancer. 2016;1866(2):208-220. DOI:10.1016/j.bbcan.2016.09.004 综述
常见问题
瓜氨酸化蛋白质组学服务有什么优势？
操作容易简单，不需同位素标记，实验流程简单。高精度与准确性，可全局绘制修饰景观图谱，采用 Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪（分辨率 240,000 @ m/z 200，扫描速度 40 Hz），搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统，获取更多肽段信息，找到更多修饰位点。检测范围广，可系统性绘制各种细胞或组织中瓜氨酸化修饰景观图谱。
样本送样要求是什么？
常规动物组织 100mg，软体动物组织 1g，常规植物组织 1g，植物果实及种子 2g-4g，细胞样本 2×107 个，菌类样本 150mg，最低蛋白质量 1mg。具体的样本制备和保存要求请参考送样指南。
瓜氨酸化蛋白质组学服务周期一般多长？
常规服务周期为 4-6 周，包含样本前处理、修饰富集、LC-MS/MS 检测和数据分析全流程。如样本量较大或有特殊需求（如多组学联用），周期可能适当延长。具体时间安排可在咨询时与 Aimsmass 技术团队确认。
交付的数据包含哪些内容？
标准交付内容包括：瓜氨酸化修饰位点鉴定列表（含修饰蛋白名称、位点位置、肽段序列、FDR 评分）、LC-MS/MS 原始数据文件（.raw/.mzML）、搜库结果与质控报告（含搜库参数和鉴定统计）。可选增值服务包括差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集等生信分析报告。
组学发现后如何验证目标瓜氨酸化位点？
Aimsmass 提供配套的瓜氨酸化位点鉴定技术服务和验证试剂盒，可通过 Western Blot、定点突变和功能实验对组学发现的目标位点进行独立验证，形成"组学发现 → 靶向验证"的完整研究闭环。
一次实验能鉴定多少瓜氨酸化修饰位点？
鉴定数量取决于样本类型、蛋白复杂度和修饰丰度。一般情况下，单次实验可鉴定数百至数千个瓜氨酸化修饰位点。采用高深度分级分离策略可进一步提高鉴定覆盖度。Aimsmass 技术团队会根据研究目标推荐最优方案。