S-异戊二烯化概述
蛋白质异戊烯化是一种普遍存在的共价翻译后修饰，其特征是在位于蛋白质羧基末端附近的半胱氨酸残基上添加法尼基或香叶基类异戊二烯基。它对许多蛋白质的适当定位和细胞活性至关重要，近年来已成为具有治疗潜力的抑制剂靶点[1]。
异戊烯化是一个多步骤的酶促过程，其中三个戊烯基转移酶催化这种修饰。法尼基转移酶（FTase）、香叶基转移酶 I（GGTaseI）和 Rab 香叶基-香叶基转移酶（RabGGTase 或 GGTaseII）分别将 C15 片段和 C20 片段转移到半胱氨酸侧链上，完成蛋白质的脂质修饰[2]。
异戊烯化蛋白质组学的研究价值
蛋白质异戊烯化是一类重要的脂质翻译后修饰，包括法尼基化（C15）和牻牛儿基牻牛儿基化（C20），由异戊烯基转移酶催化将类异戊二烯基团连接到蛋白质 C 端 CAAX 模体的半胱氨酸残基上。该修饰促进蛋白质的膜锚定和蛋白-蛋白相互作用，是 RAS、Rho 等小 G 蛋白发挥功能的必要条件。[3]
异戊烯化蛋白质组学通过在全蛋白水平系统性鉴定异戊烯化修饰蛋白，揭示类异戊二烯代谢通路下游的蛋白质功能网络。该技术在肿瘤靶向治疗（如法尼基转移酶抑制剂）和心血管药理学研究中具有重要应用价值。[4]
RAS 信号与肿瘤靶向治疗
RAS 家族蛋白（H-Ras、K-Ras、N-Ras）的法尼基化是其膜定位和致癌活性的前提。法尼基转移酶抑制剂（FTI）作为抗肿瘤药物的开发推动了异戊烯化蛋白质组学的快速发展，系统性鉴定 FTI 的脱靶效应和新底物。
Rho GTPase 与细胞骨架
Rho、Rac、Cdc42 等小 G 蛋白的牻牛儿基牻牛儿基化对其膜锚定和调控细胞骨架重排至关重要。这些蛋白的异戊烯化状态影响免疫细胞迁移、吞噬和极化，与炎症和肿瘤转移密切相关。
心血管药理与早衰症
他汀类药物通过抑制甲羟戊酸通路减少蛋白质异戊烯化，发挥降脂外的心血管保护作用。此外，Prelamin A 的法尼基化异常是早衰症（Hutchinson-Gilford Progeria）的分子基础，为相关治疗策略提供了靶点。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台，提供异戊烯化蛋白质组学服务，可对生物样本进行全局法尼基化和牻牛儿基牻牛儿基化修饰定性分析。
异戊烯化修饰鉴定与质谱分析
采用代谢标记结合点击化学策略：使用法尼醇或牻牛儿基牻牛儿醇的炔烃类似物进行代谢标记，经点击化学反应连接生物素标签，亲和富集后进行 LC-MS/MS 鉴定。也可直接通过蛋白酶切后检测 C 端 CAAX 模体上的异戊烯化修饰质量偏移。
异戊二烯化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定异戊二烯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
如需对特定蛋白的异戊烯化修饰位点进行靶向鉴定和验证，可参考 异戊烯化位点鉴定技术服务。
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- Tsumagari K, et al. Exploring protein lipidation by mass spectrometry-based proteomics. J Biochem. 2024;175(3):225-233. DOI:10.1093/jb/mvad109 异戊二烯化
- Storck EM, et al. Chemical proteomics: a powerful tool for exploring protein lipidation. Biochem Soc Trans. 2013;41(1):56-61. DOI:10.1042/bst20120283 豆蔻酰化
- Wang Y, Yang W. Proteome-Scale Analysis of Protein S-Acylation Comes of Age. J Proteome Res. 2020;20(1):14-26. DOI:10.1021/acs.jproteome.0c00409 综述
常见问题
异戊烯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异戊烯化修饰景观图谱。
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。
异戊烯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：异戊烯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异戊烯化位点？
Aimsmass 提供配套的异戊烯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异戊烯化修饰位点？
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异戊烯化修饰位点。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。