PTMScan技术：CST新一代修饰蛋白质组学解决方案—

PTMScan技术：CST新一代修饰蛋白质组学解决方案——助力翻译后修饰研究

发布人：上海优宁维生物科技股份有限公司

发布日期:2025/1/2 17:14:33

蛋白翻译后修饰（PTM）对蛋白的功能、定位、稳定性及疾病相关的信号通路有关键作用。PTMScan™ 技术是 Cell Signaling Technology™ （CST®)科学家们开发的用于检测蛋白翻译后修饰（Post-Translational Modification，PTM）的实验方法。它结合了抗体富集PTM肽与液相色谱-质谱（LC-MS/MS）检测肽的技术，解决了PTM肽在酶消化后样品中呈现低丰度而无法被检测到的难题。

PTMScan™ 系列实验工具是针对不同的PTM肽的免疫亲和纯化试剂盒，该产品和服务可以让研究人员使用LC-MS/MS快速鉴定和量化数千个新型PTM位点，从而简化蛋白质组学研究。PTMScan 使用独特的抗体开发方法，使得单次 LC-MS/MS 运行中检测数千个新的 PTM 位点成为可能。该技术已成功用于检测磷酸化、泛素化、乙酰化以及其他广泛研究的 PTM。

PTMScan® HS试剂盒的优势
① 所需样品更少：与传统试剂盒相比，消化高效，免疫捕获灵敏度高，使降低对样本量的要求成为可能；
② PTM肽更纯净：经优化的捕获和洗涤方法确保仅洗脱高度富集的PTM肽，而不存在抗体污染；
③ 适合自动化：使用磁珠富集样品，适用于主流的自动化平台，使PTMScan HS试剂盒成为PTM样品自动化制备的理想选择；
④ 方法学可靠：数以百计的文献充分说明PTMScan免疫富集技术的实用性和稳定性。

PTMScan技术主要流程

独特的PTM肽段抗体
PTMScan技术使用的专门用于富集含PTM肽段的抗体是PTMScan技术成功的关键。PTMScan技术不再使用对单一磷酸肽序列的特异性抗体，而是使用基于肽文库的方法来进行抗体开发，从而生成仅针对磷酸化氨基酸残基的（或任何其他PTM残基）特异性抗体。该策略可用于创建针对其他翻译后修饰残基（如乙酰赖氨酸、甲基精氨酸等）的特异性抗体。在这种方法中，使用肽文库对兔子进行免疫接种，以获得磷酸酪氨酸特异性抗体，其中磷酸酪氨酸位点是固定的，所有其他侧翼位置的氨基酸都是随机的。

借助对任何磷酸酪氨酸位点具有特异性的抗体，所有含磷酸化酪氨酸的肽都可以在消化后从复杂混合物中被免疫沉淀出来，然后使用 LC-MS/MS进行鉴定。

以考虑磷酸化底物基序的方法进一步扩展 PTM 特异性抗体。在这种方法中，使用肽文库对兔子进行免疫接种，其中磷酸丝氨酸位点和保守的底物基序是固定的，而其余的侧翼氨基酸是随机的。

下图列出了PTMScan技术使用的三类抗体：

PTMScan技术可用于以下研究

（1）确定新的磷酸化、泛素化、乙酰化及其他PTM位点

（2）识别并验证药物靶点

（3）发现生物标志物

（4）阐释药物脱靶效应

（5）探索药物/化学调节剂的作用机制

PTMScan技术发现成果
PTMScan 技术开发后，迅速促成了肺癌、卵巢癌和急性髓性白血病等疾病中的新型酪氨酸磷酸化激酶的发现。PTMScan 试剂盒的进一步商业化使全球实验室的科学家能够鉴定酪氨酸磷酸化的新位点及其上游激酶。现在，肿瘤学家掌握了可以为患者匹配诱导增殖的激酶的抑制剂的方法。

CST 科学家已经开发出了针对赖氨酸酰化（乙酰化、丁酰化、丙酰化和丙二酰化）的 PTMScan 抗体以及鉴定蛋白质上泛素化和 SUMO化位点的试剂。使用针对泛素残基（即胰蛋白酶消化产生的基序）的独特PTMScan抗体的研究，已鉴定和发现数了数千种蛋白质上的数万个泛素化位点。此外，这些研究还揭示了来那度胺治疗多发性骨髓瘤的作用机制、多能性和细胞重编程的调节、疱疹病毒侵袭表型中的泛素化修饰以及关节炎中泛素连接酶的底物。

最近，科学家研究黑色素瘤细胞中精氨酸甲基转移酶抑制剂的靶标时，发现mRNA 剪接因子的甲基化显著降低。此前研究表明甲基转移酶抑制剂可以减缓某些癌细胞生长。实验室采用富集精氨酸甲基化位点的新型 PTMScan 试剂，发现了在癌细胞防卫中的另一个漏洞。这些剪接因子需要 PRMT5 对关键精氨酸残基进行甲基化来确保 mRNA的正确剪接。一些错误剪接的信息编码了像MDM4这样的蛋白质，它们对 p53 和细胞周期的调节至关重要。这些实验以及使用 PTMScan 进行的类似实验确定了促进癌细胞生长的关键蛋白质。