基于深度學(xué)習(xí)的肽序列分析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

深度學(xué)習(xí)通過(guò)構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具備從復(fù)雜數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)特征的能力，已廣泛應(yīng)用于圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、生物信息等領(lǐng)域。近年來(lái)，越來(lái)越多研究將其引入肽段序列的分析，從從頭測(cè)序（de novo sequencing）到功能預(yù)測(cè)（peptide function prediction），甚至抗原表位識(shí)別、MHC結(jié)合親和力預(yù)測(cè)，均展現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)算法的性能。本文將全面介紹深度學(xué)習(xí)在肽序列分析中的核心技術(shù)路線、關(guān)鍵模型及代表應(yīng)用。

一、為什么選擇深度學(xué)習(xí)處理肽段序列？

傳統(tǒng)的肽段識(shí)別和功能預(yù)測(cè)主要依賴(lài)規(guī)則式算法或手工特征提取方法，如SVM、HMM、打分矩陣等。這些方法雖已成熟，但在處理海量、高維、嘈雜的質(zhì)譜數(shù)據(jù)時(shí)存在局限：

• 特征設(shè)計(jì)依賴(lài)先驗(yàn)知識(shí)；

• 難以捕捉上下文依賴(lài)與長(zhǎng)距離序列信息；

• 對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)修飾或新型序列缺乏泛化能力。

相比之下，深度學(xué)習(xí)模型可通過(guò)端到端訓(xùn)練，自動(dòng)從原始數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式，更適用于肽段多樣性高、數(shù)據(jù)分布復(fù)雜的分析任務(wù)。

二、主要模型架構(gòu)與應(yīng)用任務(wù)

1、CNN：卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

用于從肽序列中學(xué)習(xí)局部模式，常用于MHC結(jié)合預(yù)測(cè)、抗菌肽識(shí)別等任務(wù)。優(yōu)勢(shì)：訓(xùn)練快、適合小窗口結(jié)構(gòu)特征提取。

2、RNN/LSTM：遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)

擅長(zhǎng)捕捉序列中的上下文依賴(lài)關(guān)系，廣泛用于從頭測(cè)序與序列生成。典型模型：DeepNovo，通過(guò)LSTM架構(gòu)結(jié)合譜圖與序列信息，實(shí)現(xiàn)肽段級(jí)別從頭測(cè)序。

3、Transformer：基于注意力機(jī)制的模型

近年來(lái)zuì具變革性的結(jié)構(gòu)，具備并行計(jì)算能力與長(zhǎng)程依賴(lài)捕捉能力，成為dànbáizhì序列建模新主流。 應(yīng)用模型：AlphaPeptDeep：整合Transformer架構(gòu)對(duì)MS/MS譜圖進(jìn)行解讀，顯著提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率；ProGen2：用于生成類(lèi)天然肽段序列，推動(dòng)設(shè)計(jì)型蛋白開(kāi)發(fā)。

4、多模態(tài)模型

結(jié)合質(zhì)譜數(shù)據(jù)（圖像/譜圖）與序列數(shù)據(jù)（文本）進(jìn)行聯(lián)合學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)肽段識(shí)別、結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、功能注釋一體化。

三、深度學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)下的核心應(yīng)用方向

1、從頭肽段測(cè)序（De novo sequencing）

傳統(tǒng)算法受限于碎片圖復(fù)雜性與打分策略，往往無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別中長(zhǎng)肽段或修飾位點(diǎn)。深度學(xué)習(xí)模型（如DeepNovo、pDeep）通過(guò)端到端訓(xùn)練，在準(zhǔn)確率、召回率、處理速度方面全面超越傳統(tǒng)方法。在百泰派克生物科技，我們已將DeepNovo2與自研輕量級(jí)Transformer模型集成至從頭測(cè)序流程中，提升肽段預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性10%以上，廣泛用于抗體測(cè)序與未知蛋白解析項(xiàng)目。

2、抗菌肽與功能肽篩選

基于深度學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)工具如AMPScanner、AI4AMP等可快速識(shí)別潛在的抗菌肽、抗病毒肽、免疫調(diào)節(jié)肽等生物活性肽，極大縮短實(shí)驗(yàn)篩選周期，推動(dòng)新型肽藥物開(kāi)發(fā)。

3、MHC-I/II結(jié)合預(yù)測(cè)與T細(xì)胞表位預(yù)測(cè)

深度學(xué)習(xí)模型（如NetMHCpan、MHCflurry 2.0、TransPHLA）在預(yù)測(cè)肽段與MHC分子結(jié)合親和力方面已達(dá)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)精度，正逐步應(yīng)用于個(gè)體化癌癥疫苗與腫瘤新抗原篩選。

百泰派克生物科技“AI賦能dànbáizhì組”戰(zhàn)略

• 集成深度學(xué)習(xí)模型于從頭測(cè)序、抗體序列重建、修飾肽預(yù)測(cè)等業(yè)務(wù)流程；

• 建立基于Transformer的肽段多任務(wù)學(xué)習(xí)平臺(tái)，支持多功能預(yù)測(cè)與候選篩選；

• 聯(lián)合客戶(hù)共建“數(shù)據(jù)—模型—驗(yàn)證”閉環(huán)，提高預(yù)測(cè)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證性。

從序列識(shí)別到功能預(yù)測(cè)，從結(jié)構(gòu)建模到藥物篩選，深度學(xué)習(xí)正以qiánsuǒwèiyǒu的速度重塑dànbáizhì組學(xué)的研究與應(yīng)用格局。對(duì)于科研人員而言，掌握AI工具，將成為下一階段生物信息研究的“必修課”。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測(cè);

6.測(cè)序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺(tái)結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問(wèn)題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機(jī)制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會(huì)有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專(zhuān)有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測(cè)平臺(tái)

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶(hù)提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報(bào)注冊(cè)和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶(hù)提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測(cè)平臺(tái)，滿(mǎn)足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶(hù)的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

基于深度學(xué)習(xí)的肽序列分析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹