在生命科学进入AI驱动时代的今天，人工智能（AI）正在重塑蛋白质测序的技术版图。从结构预测到de novo测序、从修饰位点识别到序列重构，AI正逐步渗透到蛋白质分析的各个层面，提升效率、降低错误率，并助力科研人员应对大规模复杂样本带来的挑战。本文将带你系统了解AI在蛋白质测序中的最新应用方向、技术原理与主流算法，实现更高质量的蛋白组学数据交付。

一、AI正在改写的蛋白质测序三大核心环节

在传统蛋白质测序流程中，主要挑战集中在以下三个环节，而AI技术的引入正好在这些关键节点发挥出巨大优势：

1、De novo序列预测

基于质谱的蛋白质测序高度依赖数据库检索，而AI模型的引入，特别是深度学习神经网络，使得无需参考数据库即可进行高置信度de novo预测成为可能。

（1）代表算法：

• DeepNovo：基于LSTM模型的de novo肽段预测工具，可自动学习碎裂离子的组合模式。
• PointNovo：利用transformer架构提升预测精度，在高复杂背景中仍能保持>80%的氨基酸准确率。

（2）应用价值：

• 用于未知物种、新蛋白、抗体轻重链的序列解析
• 弥补传统数据库比对无法涵盖全部变异的不足

2、翻译后修饰（PTM）识别与预测

AI模型可训练质谱碎片图谱与特定修饰之间的关联，从而提高修饰位点的识别准确度，尤其在多种修饰共存或信号弱的样本中表现尤为突出。

（1）代表算法：

• pDeep/PTM-Shepherd：利用CNN模型识别磷酸化、乙酰化、糖基化等修饰特征图谱；
• DeepPhospho：可直接预测磷酸化位点并输出保守性评分。

（2）应用价值：

• 在抗体药、信号通路研究中精准解析修饰位点
• 缩短修饰鉴定时间，提高自动化程度

3、蛋白质序列重构与功能注释

AI不仅能预测氨基酸排列，还能辅助构建蛋白质全长序列，并在结构层面进行功能推断，特别适用于蛋白异构体识别、单体聚合物追踪等复杂任务。

（1）代表算法：

• AlphaPept：自动化质谱数据处理平台，集成序列识别、定量与注释
• Prosit：利用深度神经网络预测肽段碎裂图谱，提高鉴定准确率和定量一致性

（2）应用价值：

• 精准识别抗体CDR区、蛋白突变位点
• 加速蛋白数据库自动注释流程

二、AI在蛋白测序中的核心优势

AI不仅提升了分析性能，更重要的是推动蛋白质组学迈向智能化、高通量、自动化的未来。

三、AI + 质谱平台：百泰派克的智能蛋白质测序实践

作为优质的蛋白质组学服务商，百泰派克生物科技前瞻性地将AI技术融入蛋白测序全流程，打造出更高置信度、更快交付速度的智能化测序平台，广泛应用于基础科研、抗体药物开发、疫苗研发及生物标志物挖掘等项目中。我们的AI赋能策略包括：

1、自研AI数据分析管线：基于Prosit、DeepNovo和AlphaPept算法优化碎裂图谱解读与肽段重建流程；

2、多模型集成判断机制：融合传统打分机制与AI预测评分，提高鉴定置信度，尤其适用于低丰度蛋白或异构体；

3、抗体测序专用AI模块：专为CDR区识别与轻重链配对开发的模型，适配杂交瘤与人源化抗体；

4、全流程自动化系统对接：从原始RAW文件上传到报告生成全程智能监控，节省>60%分析时间。

AI在蛋白质测序领域的发展才刚刚开始，未来将呈现以下几大趋势：

1、端到端蛋白质结构解析：AlphaFold等工具的推广将与质谱数据深度融合，实现从序列到三维结构的自动建模。

2、跨组学智能整合：AI将成为蛋白组+转录组+代谢组等多组学数据融合的核心引擎，推动系统生物学研究。

3、单细胞蛋白质测序突破：随着AI算法优化与信号放大技术进步，单细胞水平蛋白组分析将成为现实。

4、个性化药物开发提速：基于患者特异蛋白图谱的AI分析，将助力靶点筛选、免疫原性预测和新药设计。

AI并非要替代传统质谱分析方法，而是在保留实验科学严谨性的基础上，提升数据的可解释性、处理速度与分析深度。对于科研人员而言，AI的价值在于更快、更准、更系统地还原蛋白质的真实世界。在百泰派克生物科技，我们不仅掌握前沿蛋白质测序技术，更致力于将AI能力切实落地，为客户提供可信赖的科研支持。如果你正计划开展蛋白质序列测定、修饰识别或抗体序列确认项目，欢迎联系我们开启AI赋能的精准测序之旅。

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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；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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