同型半胱氨酸化概述
同型半胱氨酸(Hcy)被认为是细胞内两种重要代谢途径交叉点的共同中间体。Hcy 与维生素 B12 一起参与叶酸循环,为核苷酸和氨基酸代谢提供一碳单位。另一条途径是含硫氨基酸代谢,产生蛋氨酸(Met)、半胱氨酸(Cys),甚至同型半胱氨酸化蛋白[1]。
Hcy 与目标蛋白结合的过程即为蛋白质同型半胱氨酸化(同型半胱氨酸修饰)。蛋白质同型半胱氨酸化有两种形式:N-同型半胱氨酸化和 S-同型半胱氨酸化。AIMS 基于专业的 HPLC-MS/MS 质谱平台,提供高效的同型半胱氨酸修饰位点鉴定服务[2]。
同型半胱氨酸化蛋白质组学的研究价值
同型半胱氨酸化(Homocysteinylation)是高同型半胱氨酸血症(HHcy)中的非酶促翻译后修饰,同型半胱氨酸的活性代谢物——同型半胱氨酸硫内酯(Hcy-TL)——与蛋白质赖氨酸残基的 ε-氨基形成酰胺键。该修饰导致蛋白质结构和功能改变,是 HHcy 致病因子的核心分子机制。[3]
同型半胱氨酸化蛋白质组学通过系统性鉴定被修饰的蛋白质和位点,揭示 HHcy 致病的分子靶标和通路网络。该研究策略为理解 HHcy 与心血管疾病、神经退行性疾病和妊娠并发症的关联提供了蛋白质组学层面的证据。[4]
心血管损伤机制
同型半胱氨酸化修饰可导致 LDL、纤维蛋白原、凝血因子等血浆蛋白功能异常,促进动脉粥样硬化和血栓形成。系统性鉴定心血管相关蛋白的同型半胱氨酸化位点有助于阐明 HHcy 心血管毒性的分子机制。
神经毒性与认知障碍
HHcy 是阿尔茨海默病和血管性痴呆的独立风险因素。同型半胱氨酸化修饰影响 Tau 蛋白、淀粉样前体蛋白等神经相关蛋白的功能,参与神经退行性病变的分子病理过程。
表观遗传与基因表达
HHcy 通过影响 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)代谢间接改变蛋白质甲基化水平,同时同型半胱氨酸化修饰可影响组蛋白功能,从多个层面调控基因表达和表观遗传稳态。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台,提供同型半胱氨酸化蛋白质组学服务,可对生物样本进行全局同型半胱氨酸化修饰定性分析。
同型半胱氨酸化修饰鉴定与质谱分析
同型半胱氨酸硫内酯(Hcy-TL)与赖氨酸 ε-氨基反应形成同型半胱氨酸酰胺加合物(+135.035 Da)。基于高分辨 LC-MS/MS 平台和可变修饰搜库策略,系统性鉴定同型半胱氨酸化修饰位点。
同型半胱氨酸化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定同型半胱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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获取定制方案与报价相关蛋白质组学服务
- Jakubowski H. Homocysteine Modification in Protein Structure/Function and Human Disease. Physiol Rev. 2019;99(1):555-604. DOI:10.1152/physrev.00003.2018 同型半胱氨酸
- Giurranna E, et al. Homocysteinylation of Fibrinogen: A Post-Translational Link to Thrombosis. Int J Mol Sci. 2025;26(12):5471. DOI:10.3390/ijms26125471 方法学
- Yang Y, et al. Itaconate modifications: Mechanisms and applications. J Intensive Med. 2026;6(2):114-127. DOI:10.1016/j.jointm.2025.10.002 综述
常见问题
同型半胱氨酸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同型半胱氨酸修饰景观图谱。
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。
同型半胱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:同型半胱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同型半胱氨酸化位点?
Aimsmass 提供配套的同型半胱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同型半胱氨酸化修饰位点?
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同型半胱氨酸化修饰位点。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。
