二硫键概述
二硫键是蛋白内部半胱氨酸残基形成的蛋白翻译后修饰，这共价键的形成来自半胱氨酸的自由巯基集团，主要是由酶催化形成，例如蛋白二硫键异构酶和内质网氧化还原酶-1。二硫键是蛋白结构中重要组成部分，确保蛋白适当折叠，保持稳定和正常发挥功能[1]。
二硫键的作用涵盖三级结构和四级结构：二硫键确保蛋白正常的折叠，能够使蛋白形成正确的结构亚型，稳定更高级别的构象以确保行使正常的生物功能。二硫键对蛋白行使正常功能起决定性作用，其还原能够引起某些蛋白活性的改变。有几种常用方法可以对二硫键进行定位，包括核磁共振、X 射线晶体分析、Edman 降解，以及高效液相串联质谱方法[2]。
二硫键蛋白质组学的研究价值
二硫键是蛋白质翻译后修饰中最稳定的共价交联形式，由两个半胱氨酸残基的巯基氧化形成。二硫键在蛋白质三级和四级结构稳定中发挥不可替代的作用，是分泌蛋白和膜蛋白正确折叠的关键保障。内质网中的蛋白二硫键异构酶（PDI）家族催化二硫键的形成、断裂和重排，确保蛋白质质量控制。[3]
二硫键蛋白质组学通过系统性鉴定蛋白质中的二硫键连接位点，揭示蛋白质折叠状态和氧化还原调控网络。基于 LC-MS/MS 的非还原/还原差异分析策略，可以在全蛋白水平绘制二硫键图谱，为理解蛋白质稳态和氧化应激反应提供全局视角。[4]
蛋白质折叠与质量控制
内质网（ER）中二硫键的形成是分泌蛋白折叠成熟的关键步骤。未正确形成二硫键的蛋白质被 ER 相关降解（ERAD）途径识别并清除。二硫键蛋白质组学可揭示蛋白质折叠效率和 ER 应激状态，与蛋白质构象病研究密切相关。
氧化应激与细胞保护
氧化应激条件下，蛋白质自由巯基可被氧化形成非天然二硫键，影响蛋白功能和细胞存活。系统性鉴定应激诱导的二硫键变化有助于理解细胞的氧化还原防御机制，为抗氧化策略提供分子依据。
抗体工程与生物制药
治疗性抗体和重组蛋白的正确二硫键配对对其生物活性和稳定性至关重要。二硫键蛋白质组学在生物制药质量控制中发挥关键作用，可用于监控抗体药物中二硫键异构体的分布和稳定性。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台，提供高效的二硫键蛋白质组学服务，可对生物样本进行全局二硫键连接位点分析。
二硫键鉴定与差异分析
采用非还原/还原差异分析策略：在非还原条件下保留天然二硫键进行蛋白酶切，然后在还原条件下断裂二硫键并进行第二次酶切，通过比较两次酶切产物的质谱数据差异鉴定二硫键连接位点。也可采用 OxICAT 等定量策略评估氧化还原状态。
二硫键分析蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定二硫键分析修饰位点的基础上，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
开启您的二硫键组学研究
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
- Aroca A, et al. Hydrogen Sulfide Signaling in Plants: Emerging Roles of Protein Persulfidation. Front Plant Sci. 2018;9:1369. DOI:10.3389/fpls.2018.01369 硫醇化
- Vignane T, et al. Emerging Chemical Biology of Protein Persulfidation. Antioxid Redox Signal. 2023;39(1-3):19-39. DOI:10.1089/ars.2023.0352 方法学
- Lakbub JC, et al. Recent mass spectrometry-based techniques and considerations for disulfide bond characterization in proteins. Anal Bioanal Chem. 2018;410(10):2467-2484. DOI:10.1007/s00216-017-0772-1 二硫键
常见问题
二硫键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二硫键修饰景观图谱。
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。
二硫键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：二硫键修饰位点鉴定列表（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二硫键位点？
Aimsmass 提供配套的二硫键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二硫键修饰位点？
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二硫键修饰位点。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。