膜蛋白（Membrane proteins）和整合膜蛋白（Integral membrane proteins）是细胞膜系统中至关重要的组成部分，在信号转导、物质运输、细胞识别等方面发挥核心作用。它们虽都与生物膜相关联，但在结构特征、膜结合方式及功能属性上存在显著区别，进而导致在实验鉴定策略上的差异。

一、膜蛋白与整合膜蛋白的区别

1、定义及分类

膜蛋白是指与细胞膜结构和功能相关联的所有蛋白质，按照其与膜的结合方式，可分为两大类：

（1）整合膜蛋白（Integral membrane proteins）

也称内在膜蛋白，是嵌入脂双层内部的蛋白，通常具有一个或多个跨膜结构域（transmembrane domains），这些结构域多为疏水性α-螺旋，穿过脂质双层。

（2）周边膜蛋白（Peripheral membrane proteins）

不直接嵌入膜中，而是通过非共价相互作用（如静电作用、疏水作用或蛋白-蛋白相互作用）附着在膜的内侧或外侧表面。

所以，“整合膜蛋白”是“膜蛋白”中的一个子类。

2、结构特征

二、如何分别鉴定膜蛋白与整合膜蛋白

膜蛋白的疏水性高、溶解性差，是蛋白组学中最具挑战性的目标之一。不同类型膜蛋白的鉴定策略应依据其生化性质进行差异化设计。

1、生物信息学预测（In Silico Analysis）

在实验前，可使用下列工具对蛋白序列进行跨膜结构域预测，以初步判断是否为整合膜蛋白：

• TMHMM / Phobius / TOPCONS：预测跨膜螺旋区域及膜拓扑结构
• SignalP：区分信号肽与跨膜结构
• UniProt数据库注释：查看是否标注为“transmembrane”蛋白

这些工具为蛋白功能分类提供了可靠预判，在蛋白组学数据注释阶段也非常关键。

2、膜蛋白提取与富集方法

（1）整合膜蛋白的提取策略：

由于其嵌入膜中的结构，必须使用能破坏脂质双层的手段，如：

• 去垢剂（Detergents）：SDS、Triton X-100、NP-40 等
• 有机溶剂系统：如甲醇/氯仿联合提取
• 相分离系统（如Mem-PER™、CelLytic™）：商业试剂盒更适用于高通量分析

在百泰派克生物科技，我们采用改良的强去垢剂缓冲体系与温和裂解条件相结合的方式，有效提高整合膜蛋白的提取效率，特别适用于低丰度跨膜受体与信号分子分析。

（2）周边膜蛋白的提取策略：

多采用温和裂解方法（如缓冲盐、超声破碎），避免破坏脂双层结构，从而使周边蛋白得以释放并富集于可溶性部分。

3、鉴定技术：质谱与膜蛋白组学

膜蛋白组学（Membranome Proteomics）依赖质谱技术的高度灵敏性与解析力，但对样本制备的要求极高。

（1）样本制备关键步骤：

• 蛋白溶解：使用适配的去垢剂，保持膜蛋白可溶性
• 蛋白降解：可采用酶解（如Trypsin）或Filter-Aided Sample Preparation (FASP)
• 富集策略：利用相分离或免疫富集富集目标膜蛋白

（2）常用质谱策略：

在百泰派克生物科技，我们结合超高分辨率Orbitrap质谱平台与优化的膜蛋白富集流程，显著提升整合膜蛋白的鉴定通量与定量精度，尤其在GPCR、RTK类膜受体研究中具有独特优势。

4、实验后数据分析

对质谱结果进行以下信息挖掘，有助于进一步确认膜蛋白类型：

• GO注释中的“membrane”、“integral component of membrane”等关键词
• 跨膜结构域预测数量
• 结合Uniprot及PANTHER数据库进行分类统计

三、总结与应用前景

膜蛋白特别是整合膜蛋白在疾病标志物发现、药物靶点筛选、信号通路解析中占据核心地位。然而，它们的低表达、强疏水性与结构复杂性也对蛋白质组学研究提出了挑战。

1、区别认知

• 所有整合膜蛋白都是膜蛋白，但不是所有膜蛋白都是整合膜蛋白；
• 两者在提取、富集与质谱策略上需采取差异化手段。

2、科研建议

• 初步分类可通过生物信息学预测；
• 实验上需优化裂解缓冲体系、选择合适的去垢剂；
• 数据分析阶段要结合结构域信息与数据库注释进行精细分类。

如果您正在进行膜蛋白相关研究，或在整合膜蛋白的提取鉴定中遇到技术难题，欢迎咨询百泰派克生物科技。我们可为您提供从样本制备、膜蛋白富集、质谱检测到生信分析的一站式解决方案，助力您的膜蛋白组学研究更进一步！

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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。

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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。

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