细胞表面蛋白是免疫治疗靶点发现的关键所在,但传统表面组学技术面临两大瓶颈:灵敏度不足(需大量细胞)和覆盖面有限(单一官能团标记)。2026 年 4 月发表在 Molecular & Cellular Proteomics 上的 SUCAM 技术(Surfaceome Capture by Multiplex biotinylation),通过"多重生物素化"策略突破了这些限制——仅需 120 万个细胞即可高效富集细胞表面蛋白组,在白血病细胞中发现了潜在的免疫治疗新靶点。
一、技术背景:表面组学发现的痛点
细胞表面蛋白(Surfaceome)是药物研发尤其是免疫治疗靶点发现的核心领域。然而现有表面组学技术存在两大瓶颈:
灵敏度不足:现有方法需要相对大量的细胞(通常 >500 万),限制了在稀有样本(如穿刺活检、循环肿瘤细胞)中的应用
覆盖面有限:现有方法基于标记蛋白的单一官能团(如仅标记赖氨酸或仅标记半胱氨酸),无法全面回收表面蛋白的完整图谱
二、SUCAM 核心原理:多重生物素化
SUCAM 的创新在于**"多重化"(Multiplex)**——同时使用多种生物素化试剂,分别针对蛋白表面不同的官能团进行衍生化标记。

技术流程
细胞表面蛋白多重生物素化:使用针对不同官能团的生物素试剂组合,同时对活细胞表面蛋白进行标记
裂解与捕获:细胞裂解后,使用链霉亲和素磁珠捕获所有生物素化蛋白
质谱鉴定:LC-MS/MS 鉴定和表征被拉下的蛋白
关键优势
三、应用成果:白血病细胞表面组图谱
研究团队将 SUCAM 应用于一组白血病细胞系,取得了重要发现:
已知抗原验证:成功识别了白血病经典的细胞表面抗原
新靶点发现:鉴定了此前在该疾病中未被表征角色的表面蛋白,为免疫治疗提供了新的潜在靶点
低输入适用性:在仅 120 万细胞的低输入条件下仍保持稳健的定量精度
这一成果表明,SUCAM 是一种互补的生物素化策略,将促进血液肿瘤和实体瘤的表面组学分析及治疗靶点发现。
四、SUCAM 技术对生物素标记试剂的需求
SUCAM 的成功实施依赖于高质量的多种生物素化试剂组合:
多重生物素化要求各试剂之间不互相干扰,且标记条件兼容活细胞表面环境,这对试剂纯度和反应特异性提出了高要求。
五、对科研工作的启示
1. 低输入样本的表面组学分析
SUCAM 将细胞用量从数百万降至 120 万,使得以下应用成为可能:
穿刺活检样本的表面蛋白分析
循环肿瘤细胞(CTC)表面靶点筛选
稀有细胞亚群的表面组学表征
2. 免疫治疗靶点发现
通过更全面的表面蛋白覆盖,SUCAM 有助于发现传统方法遗漏的潜在靶点,尤其适用于:
血液肿瘤新靶点筛选
实体瘤免疫治疗靶点发现
耐药机制相关的表面蛋白变化
3. 生物素标记质量的重要性
多重生物素化的效果直接取决于试剂质量:
试剂纯度不足会导致非特异性标记
反应效率低会减少可检测的蛋白数量
标记条件不兼容会影响活细胞表面标记效果
六、纳孚生物的生物素标记试剂支持
纳孚生物为表面组学及 Pull-Down 研究提供全系列生物素标记试剂:
NHS-Biotin / Sulfo-NHS-Biotin:高纯度胺反应型试剂,适用于活细胞表面标记
Maleimide-Biotin:高选择性巯基反应型试剂
Hydrazide-Biotin:糖基定向标记试剂
DBCO-Biotin / Azide-Biotin:生物正交标记试剂,适用于多重标记策略
链霉亲和素磁珠:高容量亲和纯化介质,配合生物素化蛋白 Pull-Down
定制标记服务:提供蛋白/抗体/多肽的生物素标记及 DOL 检测
每批次试剂均提供 COA(纯度检测报告),确保多重生物素化实验的可重复性。
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