近日，我所本草物质科学研究室（二十八室）梁鑫淼研究员、李秀玲研究员团队与中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所沈义栋教授团队合作，在多维度蛋白质组学分析技术领域取得新进展。合作团队开发了“多维度翻译后修饰（PTMs）蛋白质组富集平台（MuPPE）”，实现了从单一生物样本中完成糖蛋白质组、磷酸蛋白质组与全蛋白质组的高效分析，有望为药物机制解析、疾病标志物发现及治疗靶点筛选提供有效工具。
PTMs是调控蛋白质功能的核心机制，其中，糖基化与磷酸化更是参与细胞信号传导、疾病发生的关键过程。然而，传统多PTMs分析需平行处理多个样本，不仅存在操作繁琐、耗时久（约32 小时）、样本损失大等问题，还难以捕捉不同PTMs间的调控关联，制约了多组学研究的深度与可靠性。
本工作中，合作团队整合蛋白质聚集捕获、原位酶解与串联富集三项关键技术，构建了多PTMs一体化分析平台——MuPPE。该平台仅需4 小时即可完成从蛋白变性到多PTMs富集的全过程，较传统策略耗时减少87.5%，显著降低了样本转移引入的损失。MuPPE采用自主开发的亲水微球实现高效糖肽富集，并结合自主开发IMAC-Ti⁴⁺富集磷酸肽，实现生物样本中完整糖肽鉴定数量提升70%，磷酸肽鉴定能力提升9.7%。此外，该平台对样本类型具有良好普适性，适用于细胞裂解液、血清、脑脊液及组织样本，尤其适合低丰度生物样本的多PTMs解析。目前，该平台已应用于衰老小鼠队列研究，揭示组织特异性PTMs重塑与血脑屏障功能障碍机制；在砷剂作用机制研究中，阐明糖基化与磷酸化的跨界调控网络，有望为精准医学、疾病机制研究提供工具。
梁鑫淼、李秀玲团队长期致力于PTMs富集材料与方法领域研究。围绕糖基化与磷酸化两类关键修饰，团队先后开发了多种高选择性糖肽富集材料（J. Am. Chem. Soc.，2020；Adv. Mater.，2018；Adv. Funct. Mater.，2022），以及磷酸化肽富集材料（Nat. Commun.，2017；ACS Nano，2025；Anal. Chem.，2020）。
相关成果以“A versatile platform for sequential glyco-, phospho-, and proteomics with multi-PTMs integration”为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上，该成果的共同第一作者为DNL2805组董雪芳副研究员和熊芳芳助理研究员。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。（文/图 熊芳芳）
