深度突变扫描(DMS)文库

单氨基酸分辨率解析蛋白质功能，重绘蛋白质适应性景观

产品概述

在蛋白质工程和功能研究领域，理解每个氨基酸残基对蛋白质功能的贡献至关重要。传统的点突变研究效率低下，难以系统覆盖蛋白质所有位置的所有可能突变。深度突变扫描(Deep Mutational Scanning, DMS)技术的出现，彻底改变了这一研究范式。

舒桐DMS文库服务，采用最先进的文库合成和高通量测序技术，为您系统性地评估蛋白质每一个氨基酸位置的所有可能突变对功能的影响，一次实验即可绘制完整的蛋白质适应性景观图谱。

什么是DMS文库？

深度突变扫描(DMS)文库是将目标蛋白质的每一个氨基酸位置系统性地突变为其他19种氨基酸，同时构建数万个单点突变变体，通过功能选择和高通量测序，定量评估每个突变对蛋白质功能的影响(适应性值, fitness score)，最终绘制蛋白质适应性景观图谱。

核心技术原理

1. 系统性文库合成

采用定制寡核苷酸芯片合成技术，精准引入所有单点突变，确保文库的系统完整性和均一性。每个密码子位置可覆盖所有20种氨基酸及终止密码子，实现突变的全面系统性覆盖。

2. 功能选择耦合测序

将文库经功能筛选（如结合活性、催化活性、细胞存活等），通过高通量测序定量测定每个突变在选择前后的频率变化，精确计算每个突变的适应性值(fitness)，从而揭示功能重要性。

3. 适应性景观图谱绘制

基于深度测序数据，绘制蛋白质全局适应性景观热图，可视化展示每个位置每种突变的功能效应，区分有益突变、中性突变和有害突变。

舒桐一站式服务优势——您的科研加速器

DMS实验涉及复杂的文库设计、合成、功能筛选和生信分析，每个环节都充满挑战。

选择舒桐，您只需要一个决定！

我们依托博士后科研工作站的强大研发团队，整合分子、细胞、病毒、生信、NGS五大专业部门，为您打通DMS全流程关键环节。

五大核心竞争力

1. 博士后工作站，顶尖科研团队

依托博士后科研工作站，汇聚强大的博士后研发团队，具备深厚的蛋白质工程和DMS项目经验，为文库设计和数据分析提供专业保障。

2. 高均一度文库合成，低偏倚性

采用优化的寡核苷酸芯片合成工艺，突变覆盖率 >98%，文库均一性高，避免GC偏倚问题，确保每个突变体都能被准确评估。

3. 多种功能选择平台，灵活适配

根据您的蛋白质类型和研究目的，提供结合/酶活性筛选、细胞活力/增殖筛选、蛋白质稳定性筛选等多种功能选择方案，精准评估突变效应。

4. 专业生信分析，深度挖掘数据价值

提供从原始测序数据到适应性景观图谱的全套生信分析流程，包括质控、突变频率计算、适应性值估算、热图可视化和结构映射分析，让数据价值最大化。

5. 一站式服务，省时省力省心

从文库设计到数据解读，全程一站式服务，大幅降低沟通成本，缩短30-50%项目周期。

应用场景——DMS重塑蛋白质功能研究新格局

抗体工程优化: 系统评估CDR区域突变对抗原结合亲和力的影响，快速识别增强抗体效能的关键突变

酶工程改造: 绘制酶活性位点和变构调控位点的完整功能图谱，指导高活性工业酶的理性设计

病毒蛋白进化预测: 分析流感病毒、新冠病毒等关键蛋白质的突变适应性，预测病毒进化方向

药物靶点验证: 评估靶蛋白突变对药物结合的影响，提前预测耐药突变位点

蛋白质折叠与稳定性研究: 系统解析影响蛋白质热稳定性和折叠效率的关键残基

临床变异功能注释: 批量评估遗传变异的功能意义，为精准医学提供实验依据

文献案例

Cell — DMS揭示SARS-CoV-2 RBD结构和ACE2结合的功能约束

研究背景

SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域(RBD)介导病毒与ACE2受体的结合，是中和抗体的主要靶点。理解RBD突变的功能约束对疫苗和治疗研发至关重要。

技术方案

研究团队利用DMS技术系统性突变RBD的每个氨基酸位置，测量对RBD表达和ACE2结合亲和力的影响。共评价了超过3,800个单突变体。

关键发现

1.大多数突变对RBD表达和ACE2结合是不利的，结构约束区域是理想的疫苗和治疗靶点。

2.部分突变能增强ACE2结合亲和力，包括ACE2界面上在SARS相关冠状病毒中存在差异的残基。

3.没有证据表明ACE2亲和力增强突变在大流行分离株中被选择，提示自然进化约束。

临床意义

该全面适应性景观为预测病毒进化和指导新兴变异株的应对措施开发提供了框架。

技术优势总结

全面系统: 覆盖目标蛋白质所有位置的所有可能单点突变，无遗漏

高精度: 深度测序确保每个突变的准确定量，检测灵敏度极高

高效率: 一次实验获得数万突变体的功能数据，效率提升百倍

定量化: 精确计算适应性值，而非简单的有/无功能二分法

可视化: 生成直观的适应性景观热图，辅助科学决策

跨物种通用: 适用于各类蛋白质，包括胞外蛋白、膜蛋白、胞内蛋白等

为什么选择舒桐？

在蛋白质功能研究和工程改造的道路上，选择舒桐，您获得的不仅是一项服务，更是一个科研伙伴：

博士后科研工作站背书，深厚DMS技术积累

多样化功能筛选平台，完美匹配您的研究目标

高均一度文库合成，低偏倚，高覆盖率

专业生信分析团队，深度挖掘数据价值

全流程一站式服务，让您专注于科学发现

让我们携手合作，一起绘制蛋白质适应性景观图谱，解码生命功能的密码。

参考文献

1. Starr, T. N., et al. (2020). Deep mutational scanning of SARS-CoV-2 receptor binding domain reveals constraints on folding and ACE2 binding. Cell, 182(5), 1295-1310.e20.

2. Fowler, D. M., & Fields, S. (2014). Deep mutational scanning: a new style of protein science. Nature Methods, 11(8), 801-807.

3. Doud, M. B., & Bloom, J. D. (2016). Accurate measurement of the effects of all amino-acid mutations on influenza hemagglutinin. eLife, 5, e12169.

4. Greaney, A. J., et al. (2021). Complete mapping of mutations to the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain that escape antibody recognition. Cell Host & Microbe, 29(1), 44-57.e9.

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