beta-羟基丁酰化概述
三羟基丁酰化（lysine β-hydroxybutyrylation，Kbhb）衍生的蛋白质修饰是一种新型组蛋白标记物。组蛋白 Kbhb 标志物响应培养细胞中 β-羟基丁酸酯水平升高而显著诱导，通过 ChIP-seq 和 RNA-seq 分析，证明组蛋白 Kbhb 是富含活性基因启动子的标记[1]。
酮体由 β-羟基丁酸酯、乙酰乙酸酯和丙酮组成，在饥饿期间为心脏和大脑提供能量来源。除了作为能量来源外，β-羟基丁酸酯还被用于治疗癫痫，并在神经退行性疾病的模型中发挥神经保护作用，例如帕金森病和阿尔茨海默病。BHB 和组蛋白 Kbhb 可影响多种人类疾病，如代谢性心血管疾病、肾脏疾病、肿瘤和神经精神疾病[2]。
三羟基丁酰化蛋白质组学的研究价值
β-羟基丁酰化（β-hydroxybutyrylation，Kbhb）是 2016 年由赵英明教授团队鉴定的一种新型翻译后修饰，由酮体代谢的终产物 β-羟基丁酸（β-OHB）作为前体，将 β-羟基丁酰基团连接到蛋白质赖氨酸残基上。该修饰在饥饿、生酮饮食和糖尿病酮症等酮体水平升高的条件下显著增强。[3]
Kbhb 蛋白质组学研究表明，β-羟基丁酰化修饰广泛存在于组蛋白和代谢相关蛋白中，建立了酮体代谢与表观遗传调控之间的直接分子联系。该修饰在饥饿适应、生酮饮食的分子效应和代谢疾病研究中具有重要科学价值。[4]
酮体代谢与表观遗传
组蛋白 Kbhb 修饰（如 H3K9bhb）在饥饿条件下富集于代谢适应相关基因启动子区，激活脂肪酸氧化和线粒体功能基因表达。该发现为酮体的非能量功能提供了表观遗传学解释。
生酮饮食与代谢适应
生酮饮食和间歇性禁食导致血酮水平升高，引发全局蛋白质 Kbhb 修饰变化。系统性鉴定 Kbhb 修饰位点有助于理解生酮饮食在癫痫、神经保护和抗衰老中的分子机制。
心血管保护
β-羟基丁酸通过 Kbhb 修饰抑制 HDAC2 活性，激活 FOXO3a 转录程序，发挥心血管保护作用。该机制为理解酮体对心脏和血管的有益效应提供了分子基础。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台，提供 β-羟基丁酰化蛋白质组学服务，可对生物样本进行全局 Kbhb 修饰定性分析。
Kbhb 修饰富集与质谱鉴定
采用 β-羟基丁酰化赖氨酸特异性抗体（anti-Kbhb）进行免疫亲和富集。富集后的肽段经高分辨 LC-MS/MS 分析，结合可变修饰搜库策略（+86.037 Da），系统性鉴定 β-羟基丁酰化修饰位点。
三羟基丁酰化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定三羟基丁酰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
- Hou X, et al. Protein succinylation: regulating metabolism and beyond. Frontiers in Nutrition. 2024;11:1336057. DOI:10.3389/fnut.2024.1336057 琥珀酰化
- Zhou T, et al. Function and mechanism of histone beta-hydroxybutyrylation in health and disease. Front Immunol. 2022;13:981285. DOI:10.3389/fimmu.2022.981285 羟基丁酰化
- Zhao G, et al. Protein post-translational modification by lysine succinylation: biochemistry, biological implications, and therapeutic opportunities. Genes Dis. 2023;10(4):1242-1262. DOI:10.1016/j.gendis.2022.03.009 方法学
常见问题
3-羟基丁酰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3-羟基丁酰化修饰景观图谱。
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。
三羟基丁酰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：三羟基丁酰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三羟基丁酰化位点？
Aimsmass 提供配套的三羟基丁酰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三羟基丁酰化修饰位点？
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三羟基丁酰化修饰位点。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。