表型组精密测量平台简介治分子表型蛋白质组平台

分子表型蛋白质组平台拥有多项自主知识产权的核心组学技术，构建了标准化、高覆盖、高通量、高灵敏度的蛋白质分子表型测量体系，聚焦非靶向蛋白质组、靶向定量蛋白质组、翻译后修饰组（如磷酸化组、乳酸化蛋白质组、泛素化蛋白质组、乙酰化蛋白质组）、蛋白互作组等多维研究方向，并创新建立了低丰度转录因子的富集检测与解析方法。平台集成数据依赖采集（DDA）、数据非依赖采集（DIA）、并行反应监测（PRM）和多重串联质谱（MSⁿ）等多种前沿质谱技术，形成协同互补的检测体系，显著提升了灵敏度、覆盖度和定量准确性。打造出国际领先的多维蛋白质组学整体解决方案，广泛应用于生命科学研究、疾病机制解析、生物标志物发现与精准医学等领域。

国际领先的蛋白质组检测平台

目前，平台拥有11台国际领先的蛋白质组检测仪器：一台Thermo Scientific Orbitrap Astral Mass Spectrometer；一台Thermo Scientific Orbitrap Ascend Tribrid Mass Spectrometer；两台Thermo  Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid Mass Spectrometer；三台Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 Mass Spectrometer；四台Thermo Scientific Q Exactive HFX Mass Spectrometer（图1）。

图1. 分子表型蛋白质组平台设备

  一站式蛋白质组数据分析云平台

  平台构建了一站式蛋白质组数据分析云平台 Firmiana及全局定量数据库 SCRIPT-MAP，为大规模蛋白质组数据的挖掘与整合分析提供了坚实基础。

  平台开发了具有自主知识产权的一站式蛋白质组数据分析云平台-“Firmiana” 及全局定量数据库 SCRIPT-MAP。该系统实现对 TB级别数据的高效、实时处理，可实现一体化和高度个性化多维组学原始文件收集和存储－元数据管理－定性定量分析－生物信息学分析－知识挖掘和分享。Firmiana于2017年受邀加入国际蛋白质组数据联盟，服务于20个国家的1000多家实验室，完成了20万组数据的存储、分析、展示（图2）。

图2. 一站式蛋白质组数据分析和知识挖掘云平台Firmiana A-F. Firmiana数据分析展示工作流

  完善的标准品及数据库，严格的质控体系

  平台联合17家研究单位，历时6年，研制了国际蛋白质组的标准物质，建立了标准SOP、标准数据，为蛋白质组进一步应用和推广奠定了基础。蛋白质组标准化成果发表Nature Biotechnology专刊，并入选了《中国2023年度重要医学进展》。

 图3. 国际首个统一的蛋白质组检测标准

  高通量、高覆盖、蛋白质组快速检测技术

  分子表型蛋白质组平台拥有国际领先的蛋白质组检测技术，可完成对大队列样本的高通量、高灵敏度、深度覆盖蛋白质组定性、定量检测。检测范围覆盖细胞、人体无创样本（例如唾液、尿液、粪便等）、人体活检样本（例如肠镜、胃镜、肝脏穿刺、肾脏穿刺等），石蜡切片样本（FFPE）检测通量可保证每年完成10万个细胞/组织样本的蛋白质组样本检测，覆盖深度达到每个样本5000种以上蛋白。

  体液蛋白质组快速检测技术

  分子表型蛋白质组平台针对尿液、脑脊液、血清等复杂体液样本开发了高通量、深度覆盖蛋白质组检测技术。每年可完成10万体液样本的检测，覆盖深度达到每个样本5000种以上蛋白，实现低丰度细胞因子、趋化因子的深度覆盖。

  低丰度转录因子富集检测技术

  分子表型蛋白质组平台针对转录因子蛋白在细胞内表达丰度极低，转录因子及其复合物难以被鉴定的技术难题，开发了一种新型转录因子富集、大规模鉴定和转录调控活性分析方法catTFRE，将转录因子蛋白质组鉴定覆盖度提高一个数量级。针对转录因子复合物和DNA序列高维度关系难解析的问题，开发了DNA修饰偏好结合的转录因子检测技术modi-TFRE，并进一步建立了直接分析内源性染色质开放区域实时原位转录的转录蛋白机器的新方法ATAC-MS，阐明了转录因子-修饰DNA相互作用在不同生物学过程中的偏好性，并实现了对转录调控蛋白质机器的原位解析。

  空间蛋白质组检测技术

  分子表型蛋白质组平台创新性地开发了全景空间增强分辨率蛋白质组技术（PSERP）。该技术融合组织扩增、自动化样品分割、胰蛋白酶消化与高通量蛋白质组学分析，能够对整张FFPE切片进行高分辨率、全方位的空间微环境分析，实现微米级别分辨率的测量，每个空间点鉴定3000个蛋白，总样本10000个检测深度，为肿瘤及其他疾病的空间异质性研究提供了全新的技术手段。

  多肽组学检测技术

  分子表型蛋白质组平台自主研发的多肽检测技术，可实现对体液、细胞和组织样本中神经肽、免疫肽及抗菌肽的高灵敏度定性与定量检测，为系统解析生理及病理过程中的分子调控机制提供关键技术支撑。

  服务案例1

  分子表型蛋白质组平台服务辅助复旦大学生命科学学院鲁伯埙教授课题组，进行了针对亨廷顿药物研发的研究。通过分子表型蛋白质组平台的检测，在小鼠模型中，明确了受到候选治疗亨廷顿的小分子化合物的蛋白质分子表型，为亨廷顿疾病治疗的分子机制研究提供了数据支持。该研究成果发表在Nature杂志上。

  服务案例2

  分子表型蛋白质组平台和中国科学技术大学孙成教授合作，利用蛋白质分子表型平台的空间蛋白质组检测技术，成功构建了基于空间免疫特征的肝细胞癌复发风险预测平台，首次在临床层面实现了免疫微环境空间架构的定量化评估，为肝癌术后复发风险分层提供了全新的免疫学评估维度。该研究成果发表在Nature杂志上。

  服务案例3

  分子表型蛋白质组平台和复旦大学华山医院赵曜教授合作开展了针对垂体瘤的多维度分子表型检测。

针对来自207例垂体瘤患者的脑组织、外周血液样本，绘制了包括蛋白质、核酸、基因分子表型的垂体瘤分子表型特征图谱。并建立了与病人预后密切相关的蛋白质分子分型，为解析垂体瘤的发病机制，建立垂体瘤的精准治疗方案提供了理论基础和数据支撑。该研究成果目前已发表至Cell Research杂志上。

  平台成立八年来，共发表文章100余篇，其中80%发表在CNS及子刊，领域权威期刊，充分体现了平台在前沿技术研发与临床应用转化方面的持续创新能力与学术影响力。

服务产线

表1. 分子表型蛋白质组平台服务清单

平台负责人简介

丁琛

复旦大学人类表型组研究院副院长 

复旦大学特聘教授

团队负责人丁琛教授在蛋白质组学领域潜心研究20余年，团队成员均具备深厚的蛋白组学研究背景，实践经验丰富。丁琛教授担任科技部重点研发计划首席科学家（2022），国家自然科学基金重点项目负责人（2023）,入选中组部科技创新领军人才（2022）及“国家海外高层次人才”（2013），获评上海市“优秀学术带头人”（2022）和“曙光计划”入选者（2019），同时担任中国生物物理学会表型组学分会创会秘书长，并担任国际表型组学期刊《Phenomics》创刊执行主编，复旦大学科技期刊发展中心主任。丁琛教授带领团队建立了国际领先的蛋白质组鉴定、定量与数据分析平台，创新开发了大规模内源性转录因子鉴定与定量技术，系统完成了中国人群30种肿瘤的多组学分子分型研究。相关成果发表于Nature、Nature Biotechnology、Gastroenterology、Nature Nanotechnology、Nature Immunology等国际顶级期刊，共发表论文110余篇，总被引超过6000次，拥有授权发明专利19项，两项研究成果获得《中国2023年度重要医学进展》。