在众多定量蛋白质组学技术中，SILAC定量蛋白质组学（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）以其高精度、低偏倚的特性，在细胞水平的蛋白表达比较中占据重要地位。通过在细胞培养阶段引入稳定同位素标记氨基酸，SILAC实现了蛋白质的"天然"标记，避免了体外化学修饰带来的系统误差。本文将系统解析SILAC从细胞标记、样本制备、质谱分析到数据处理的完整流程，帮助科研人员全面掌握该技术的关键要点。

一、SILAC定量蛋白质组学原理

SILAC利用13C或15N等稳定同位素标记氨基酸（如13C6-赖氨酸、13C6-精氨酸），在无内源氨基酸的培养基中喂养细胞，使其在合成蛋白质过程中将重标记氨基酸整合进肽链中。实验中通常将对照组细胞培养于轻标记培养基，处理组细胞则培养于重标记条件下。收集后等量混合，统一进行酶解与LC-MS/MS分析。质谱检测通过轻/重肽段的相对峰面积比实现蛋白表达定量。

二、SILAC定量蛋白质组学全流程

1、细胞系选择

SILAC的前提是细胞能在无血清、无氨基酸基础培养基（如DMEM-SILAC）中正常生长与分裂。常用的HeLa、HEK293、A549等细胞系已在SILAC实验中广泛验证，具有良好的标记效率与蛋白表达稳定性。

2、培养基配置与更换

轻（Light）培养基含天然赖氨酸与精氨酸；重（Heavy）培养基则替换为13C6-赖氨酸和13C6,15N4-精氨酸。标记通常需连续传代6次以上（约5~7天），以达到>97%的同位素掺入率。

3、标记效率验证

通过初步LC-MS/MS分析或使用MALDI质谱可对同位素掺入效率进行评估。若低于95%，建议延长培养时间或优化细胞状态，以确保后续数据可靠性。

4、样本制备与蛋白提取

在轻重标记完成后，按照蛋白总量等比例混合细胞裂解液。裂解通常采用RIPA缓冲液或SDS裂解缓冲液，加入蛋白酶抑制剂防止降解。提取的蛋白样本需定量一致，后续进行还原、烷基化及胰蛋白酶酶解处理。

5、LC-MS/MS质谱分析

酶解产物经C18固相萃取柱脱盐后，注入高分辨纳流LC-MS/MS系统（如Orbitrap Fusion、Q Exactive等）。质谱参数需优化以解析轻/重肽段之间的微小质量差异。一般使用DDA（Data Dependent Acquisition）模式获得MS1和MS2数据，实现蛋白鉴定与定量。

6、数据处理与定量分析

MaxQuant是SILAC数据分析的主流软件，支持自动识别轻/重肽段并进行配对定量。可输出蛋白相对表达变化、显著性分析及差异蛋白列表。进一步结合Perseus进行统计分析、功能富集、通路注释等。

三、SILAC定量蛋白质组学的优势与局限性

1、优势

（1）内源性标记，避免外源修饰误差

（2）定量重复性好，适合时间序列与干预实验

（3）缺失值较少，定量一致性强

2、局限性

（1）仅适用于可培养细胞系

（2）不适合组织、血液等复杂样本

（3）标记氨基酸成本高，实验周期长

百泰派克生物科技建立了高效稳定的SILAC定量蛋白质组学平台，覆盖从细胞标记、样本制备到高分辨质谱分析与数据解读全流程。我们具备多种常用细胞系的SILAC优化培养体系，并结合Orbitrap质谱平台与MaxQuant分析流程，为药物筛选、信号通路研究等项目提供精准可靠的数据支持。

SILAC作为一种代谢标记的蛋白质组定量策略，凭借其高度精准与内源一致性的特点，已在细胞机制研究中发挥重要作用。未来，SILAC定量蛋白质组学有望与磷酸化组、互作组等组学手段结合，拓展更丰富的应用场景。在项目规划初期即引入成熟的SILAC平台，如百泰派克生物科技的定制化服务，将极大提升数据质量与实验效率。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

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