在生命科学研究中，组蛋白修饰一直是表观遗传学研究的核心。组蛋白作为染色质的主要结构蛋白，其化学修饰不仅调控染色质结构的松紧，还影响基因表达、细胞分化以及疾病发生。近年来，一种名为组蛋白丙二酰化（Histone Propionylation, Hpr）的新型修饰逐渐成为科研热点。

一、组蛋白丙二酰化的基础概念

组蛋白丙二酰化是一种组蛋白赖氨酸残基的酰化修饰，其化学结构类似于组蛋白乙酰化（acetylation），但不同之处在于丙二酰基（propionyl group）带有三个碳原子，而乙酰基仅有两个碳原子。这一修饰最早在哺乳动物细胞中被发现，它通过共价连接丙二酰辅酶A（propionyl-CoA）到组蛋白赖氨酸上，调节染色质的物理化学性质。丙二酰化与乙酰化、甲基化、泛素化等组蛋白修饰一样，是表观遗传调控的重要组成部分。

值得注意的是，虽然丙二酰化与乙酰化结构相近，但其在基因调控中的作用存在特异性。例如，某些活跃的启动子区域中丙二酰化水平高，而这些区域的乙酰化水平未必相同。这提示丙二酰化不仅是能量代谢的副产物，还可能具有独特的调控功能。

二、丙二酰化的分子机制

1、酶促机制

组蛋白丙二酰化主要通过两类酶实现：

（1）丙二酰转移酶

典型的酶包括p300/CBP，这些酶在丙二酰辅酶A存在的情况下，将丙二酰基共价附着到组蛋白赖氨酸残基上。p300/CBP具有多底物特性，既能催化乙酰化，也能催化丙二酰化，说明其调控功能具有可塑性。

（2）去丙二酰酶

主要是组蛋白去乙酰酶（HDACs）家族成员，例如HDAC1和SIRT1，可移除丙二酰基，实现修饰的可逆性。这一可逆特性类似乙酰化，使丙二酰化成为动态调控的“开关”，响应细胞代谢状态和信号刺激。

2、代谢与表观遗传的桥梁

丙二酰化与细胞代谢状态密切相关。丙二酰辅酶A是脂肪酸和支链氨基酸代谢的中间产物，因此，细胞的能量状态、营养水平和代谢途径会直接影响丙二酰化水平

三、组蛋白丙二酰化的生物学功能

1、调控基因转录

实验数据显示，丙二酰化主要富集在活跃基因启动子和增强子区域，可促进染色质松弛，使转录因子易于结合。相比乙酰化，丙二酰化可能在特定细胞类型或应激条件下调控独特的基因子集。

2、参与细胞代谢与能量平衡

由于丙二酰化依赖于propionyl-CoA，其水平反映细胞代谢状态。因此，丙二酰化不仅是表观遗传标记，也是代谢传感器。在肝脏或肿瘤细胞中，研究发现丙二酰化修饰的变化与能量代谢调控密切相关。

3、与疾病相关性

组蛋白丙二酰化异常可能与多种疾病相关，包括代谢性疾病，如糖尿病和脂肪肝，代谢紊乱可能引起丙二酰化失衡；癌症，某些肿瘤细胞中丙二酰化水平升高，可能影响癌基因或抑癌基因的表达。这些发现为未来精准医学与药物开发提供了新的表观遗传靶点。

四、丙二酰化检测与研究技术

在科研实践中，质谱技术是组蛋白丙二酰化研究的核心工具：

1、高分辨质谱（HRMS）

可精确鉴定丙二酰化位点和修饰谱。与组蛋白乙酰化比较，丙二酰化的相对丰度较低，需要更灵敏的分析策略。

2、免疫印迹（Western blot）与ChIP-seq

利用特异性抗体检测丙二酰化水平及基因组定位。可结合RNA-seq分析丙二酰化与转录活性关联。

组蛋白丙二酰化作为一种新型酰化修饰，兼具表观遗传调控与代谢感知功能。它通过赖氨酸残基的共价修饰，调控染色质结构和基因表达，并在能量代谢和疾病发生中扮演关键角色。随着检测技术的发展，尤其是高分辨质谱的应用，丙二酰化研究正逐步揭示其独特的生物学意义。百泰派克生物科技通过尖端质谱平台和专业科研服务，助力科研人员深入探索组蛋白丙二酰化及其他组蛋白修饰的功能，为表观遗传学和代谢研究提供可靠的数据支撑。

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

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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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