
前言
从1883年磷酸化首次被发现,到相关研究斩获诺奖,蛋白翻译后修饰(PTM)研究早已从单一位点分析,升级为对“修饰组”动态变化、PTM串扰的系统性探索。但随着质谱技术迭代,PTM数据呈爆炸式增长,其分散性、异质性也成了我们筛选高置信度功能位点、挖掘临床转化靶点的最大阻碍。
最近后台超多朋友私信a问:做PTM研究有没有好用的数据库?位点筛选总踩坑,海量质谱数据不知道从哪下手,刚入门找不到方向,所以丸子专门对领域公认的5大王牌数据库进行盘点!今天我们先拆解3个通用性最强、入门必学的核心数据库,不管是刚接触PTM的新手,还是做大规模组学筛选、精细机制研究的资深科研者们,都能直接适配。
一、UniProt:全球蛋白金标准,所有PTM研究的入门首选
作为全球最权威的蛋白质科学资源,UniProt KB是所有蛋白研究者的必经入口,它的PTM信息准确度拉满,还具备超强的跨平台关联能力,尤其适配致病机制、精准医学相关研究,新手入门先吃透它绝对没错。
① 双层级高质量PTM数据,兼顾权威与全面
它的PTM数据分为两大层级,完美适配不同研究需求:
▶ UniProtKB/Swiss-Prot人工策划位点:源自文献精细校验,不仅标注修饰残基位置,还附带修饰对蛋白功能影响的详细描述(比如“磷酸化后激活激酶活性”“泛素化导致蛋白降解”),数据可靠性拉满;
▶大规模实验数据:与PRIDE、PTMeXchange合作,集成了数百万计的质谱鉴定数据,用金、银、铜三级置信度评分区分位点可靠性,帮你快速过滤实验噪音。
② 核心工具Feature Viewer,一键实现多维度关联分析
图形化特征查看器是它的PTM分析核心利器,通过多轨道联动,直观实现修饰位点的空间与功能关联分析,核心功能如下:

③ 核心适配场景
目标蛋白基础修饰信息查询、PTM与致病突变的联动分析、蛋白功能基础研究,是所有PTM研究的第一步必用工具。
二、dbPTM:最全综合型PTM引擎,大规模组学筛选天花板
dbPTM是运行超20年的老牌综合性PTM资源,2025最新版本完成了从“位点字典”到“系统生物学导航仪”的全面升级,是整个PTM领域数据全面性的天花板,尤其适合做大规模组学分析。
① 超大规模数据覆盖,物种与修饰类型全拉满
它的核心优势就是全物种、全类型的修饰位点收录,2025版数据规模实现全面跃升,核心数据对比如下:

② 癌症研究深度适配,肿瘤修饰组学专属利器
2025版最核心的升级,就是对癌症研究的深度支持。它整合了13种特定癌症类型的蛋白质组数据,重点聚焦磷酸化蛋白组与激酶活性图谱,通过联动激酶-底物磷酸化网络与E3连接酶-底物泛素化相互作用,能完整呈现肿瘤修饰调控图谱,帮你挖掘癌症特异性调控模块与个性化修饰模式。
③ 核心适配场景
大规模修饰组学背景分析、全类型PTM位点筛选、癌症蛋白质组学与转化研究,是做组学高通量筛选的首选资源。
三、Phospho Site Plus(PSP):磷酸化研究金标准,机制研究必备
PSP由Cell Signaling Technology (CST)维护,是磷酸化研究领域公认的“金标准”,在泛素化、乙酰化、甲基化等关键修饰的注释上也具备极高权威性,主打高质量人工策划,是做精细分子机制研究的不二之选。
① 严苛的人工质控,数据可靠性拉满
和自动化集成的数据库不同,PSP所有数据均由CST专业科学家持续人工审核校对,核心数据聚焦人、小鼠、大鼠三大模式生物,和临床前研究、药物研发的场景高度适配。
② 多维度高级检索,精准匹配实验需求
它的核心优势在于精细化的检索逻辑,支持你根据实验变量定向筛选位点,这一功能在同类数据库中极为稀缺,核心检索功能如下:

③ 系统生物学分析利器PTMsigDB
PSP衍生的 PTMsigDB 签名集,是组学机制分析的加分项。它基于2483篇摄动研究构建了修饰“共识特征”,可直接用于单样本基因集富集分析(ssGSEA),能根据磷酸化组学数据精准推断细胞内的通路活性。
④ 核心适配场景
磷酸化等主流修饰的精细功能验证、分子机制研究、药物靶点筛选、信号通路构建,是做湿实验验证前必查的数据库。
结语
今天给大家拆解了3个PTM研究里通用性最强、使用率最高的核心数据库,不管是刚入门的新手,还是做大规模组学筛选、精细机制研究的小伙伴,都能找到适配的工具。
下篇预告:小谱会给大家拆解剩下2个细分领域的王牌数据库 ——专攻信号网络与前沿挖掘的iPTMnet、赖氨酸修饰与串扰研究专属的PLMD/CPLM,还有大家最需要的保姆级数据库选择速查表、多库联用的实验验证实操路线,以及3个高价值新兴专题数据库,帮你彻底搞定PTM数据库的选择和使用!
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最成本可控、结果有保障的蛋白修饰研究策略——目的蛋白修饰鉴定
蛋白质翻译后修饰是机制研究的“深水区”,天然修饰丰度往往很低需要经过富集才能高效研究,很多研究者认为研究修饰必然涉及成本较高的修饰基团富集,针对有明确通路或目的蛋白的场景,富集目的蛋白是一种成本更低、结果更可控的实验策略。
▶ 常见修饰鉴定:支持UNIMOD收录1000+修饰类型,支持在一次检测中同时分析多种修饰类型。
▶ 自定义修饰鉴定:可自主定义修饰基团,支持自有化合物与药物靶点共价结合的结合位点发现。
▶ OpenSearch未知修饰鉴定:支持OpenSearch开放搜索,发现未知修饰类型及其位点鉴定。
参考资料
1. Chung CR, Tang Y, Chiu YP, et al. dbPTM 2025 update: comprehensive integration of PTMs and proteomic data for advanced insights into cancer research. Nucleic Acids Res. 2025;53(D1):D377-D386.
2. Liu Z, Wang Y, Gao T, et al. CPLM: a database of protein lysine modifications. Nucleic Acids Res. 2014;42(D1):D531-D536.
3. Gavali S, Ross KE, Cowart J, Chen C, Wu CH. iPTMnet RESTful API for post-translational modification network analysis. Methods Mol Biol. 2022;2499:187-204.
4. Schofield LC, Dialpuri JS, Murshudov GN, Agirre J. Post-translational modifications in the Protein Data Bank. Acta Crystallogr D Struct Biol. 2024;80(Pt 10):647-660.