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蛋白质翻译后修饰(Post-translational modification, PTM)是指蛋白质在翻译后的化学修饰,可调节蛋白质的活性、定位、折叠、以及蛋白与其他生物大分子间(包括蛋白、核酸、脂质等)相互作用。越来越多的研究发现,许多重要的生命活动不仅与蛋白质的丰度相关,更重要的是被各类蛋白质翻译后修饰所调控。近日,来自华中农业大学食品科学技术学院的邱宁课题组,在食品科学领域专业学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry连发三篇文章,结合蛋白质组学、磷酸化修饰组学、及N-糖蛋白质组学等方面,系统地阐明了鸡蛋蛋白在胚胎发育过程中的变化,并且首次鉴定了鸭蛋清中的N-糖蛋白,进一步从抗菌性以及致敏性角度提出糖基化差异对不同禽蛋功能的影响。据悉,邱宁课题组孟雅祺、朱方莉、孙浩浩分别为三篇文章的第一作者,景杰生物为该研究的蛋白质组学定量与翻译后修饰组学定量研究提供了技术支持。文章题目:Comparative Quantitative Phosphoproteomic Analysis of the Chicken Egg during Incubation Based on Tandem Mass Tag Labeling内容简介:蛋白质磷酸化作为一种普遍且重要的翻译后修饰,在蛋白质的转运、抗菌、抗氧化等方面具有重要作用。为了...
发布时间: 2019 - 11 - 20
脓毒症(Sepsis)是指由感染引起的全身炎症反应综合征,是一种微生物感染所引发的宿主反映失调的病症。脓毒症可导致血管功能障碍、器官衰竭甚至死亡,已成为ICU患者死亡的最重要原因之一。多器官衰竭是严重脓毒症的主要特征。然而为什么有些器官会在患者感染后更易发生功能失调甚至衰竭,其分子机制仍然不甚明了。血管是各器官和血液的中间屏障,是研究脓毒症所引起的器官衰竭的重要切入点。不同的血管床可能由于其独特的细胞表面蛋白组和糖组构成,表现出对脓毒症因子的不同相应。糖萼是血管内皮屏障的重要组成部分,是覆盖于血管内皮细胞表面的多糖蛋白复合物的总称。然而,由于缺乏对活体内血管内皮糖萼的分子构成的理解以及有效的检测手段,之前的研究很难去深入观测脓毒症发生过程中血管表面蛋白组的真实反应及重构过程。2019年10月11日,美国California大学的研究人员在著名学术期刊Nature Communications上发表论文,利用体内化学标记和高通量质谱技术对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus , MRSA)脓毒症小鼠模型,进行多器官血管表面蛋白组检测,以揭开血管在全身炎症反应过程中的变化情况。最终作者发现,MRSA脓毒症引起了血管表面蛋白组的显著重构,且具有器官特异性。研究速读一、小鼠器官特异性/非特异性血管蛋白组作者首先采用...
发布时间: 2019 - 11 - 18
阿尔茨海默氏病 ( Alzheimer disease,AD) 是一类精神功能进行性丧失,发病进程缓慢、随着时间不断恶化的神经性疾病 。tau蛋白的淀粉样蛋白 (Aβ) 斑块是AD的主要病理标志 。 Aβ积累发生在AD的早期阶段,并在启动AD发病机理中起关键作用 。但是,大脑中 Aβ 早期沉积到临床症状发作之间存在多年的时间延迟,这必然会 导致诊断延迟。Aβ特异性正电子发射断层扫描 (PET) 配体的开发已成为AD诊断的关键突破。但是由于昂贵的费用、操作时间长以及增加辐射暴露等问题,PET并不是一种理想的方法。 之前的研究已报道过一些与脑淀粉样蛋白沉积有关的基于血液的生物标记物,这些有效的 生物标志物的不同组合可能会提高对脑Aβ沉积的诊断 。基于质谱的蛋白质组学方法能有效处理血浆蛋白组的高度复杂性,已被广泛用于筛选血液生物标记物。在这些基于质谱的蛋白质组学方法中,高度丰富的蛋白质阻碍了低丰度生物标志物候选物的检测。相应的去除高丰度蛋白的方法也有很多。此外,多重标记方法与基于质谱的蛋白质组学分析也已被广泛用于大批患者血浆蛋白组的有效定量。2019年10月9日,国际刊物 Progress In Neurobiology (IF=10.658)上发表韩国首尔国立大学医学院Inhee Mook Jung教授团队的最新文章, 研究通过对认知正常个体,M...
发布时间: 2019 - 11 - 15
前言And God said, ' Let there be light ', and there was light.---- Genesis 1:346亿年前,地球上一片死寂,毫无生命迹象;20亿年过去了,地球上的情况有了改观,已经出现了一些简单的单细胞生物,但是谈不上有生气。地球太孤寂了,好吧,来点生机吧,于是大气中氧气含量骤升,从5亿年前从1%增加到12%。而正是氧气,生命形态从单细胞过渡到多细胞,地球也就成为了一个独一无二的、生机勃勃的蓝色星球。对人类而言,氧气可能是维持生命最重要的要素,我们可以数日不饮不食,但是不可一刻无氧气。因此在某种程度上说氧是生命之光并不为过。自现代自然科学诞生以来,回顾氧气相关的研究进展,我们会发现这是一部探寻生命奥秘的历史,一段寻找生命之光的历程。适逢70周年国庆,一部《攀登者》的电影引爆影院。我们的登山队员们为了祖国的荣誉,搏命登上地球之巅---珠穆朗玛峰。攀登者持续面临着低氧,寒冷,狂风等常人难以想象的恶劣环境,而缺氧或许是他们面临的最大挑战。在珠峰上空气更加稀薄,单位体积下含氧量只有海平面的25%左右,意味着即使我们静止不动也总觉得喘不上气,何况还要在陡峭的岩壁上向上攀爬。在这种条件下,攀登者步履蹒跚,每前进一步都非常困难。氧气对我们如此重要,因此虽然研究氧气的历史却并不久远,只有两百多年的历史,但是氧气的发现意义重大,直接导致了近代化...
发布时间: 2019 - 11 - 12
蛋白表达水平和信号通路的异常是肿瘤最常见的特征,近些年来的研究表明,相比于仅通过基因组分析,蛋白组和修饰组包含了更多的基因无法识别的新信息,这一观察引出了蛋白基因组学的概念,综合多组学数据的分析能够更全面的认识肿瘤,也为肿瘤未来的精准治疗提供新的思路和方向。2019年10月31日,Cell在线发表了题为: Integrated Proteogenomic Characterization of Clear Cell Renal Cell Carcinoma 的 最新研究成果,来自西奈山伊坎医学院的王培、约翰霍普金斯大学的Hui Zhang和Daniel W. Chan (他们的研究重点是蛋白组学和免疫学技术在诊断、管理以及癌症了解方面的开发及应用)、密歇根大学的Marcin Cieslik和Alexey I. Nesvizhskii 并联合临床蛋白质组肿瘤分析协会 (CPTAC), 运用系统的蛋白基因组学方法深度揭示肾透明细胞癌病理特征 。肾细胞癌 是世界十大常见的癌症之一,其中75%为肾透明细胞癌 (clear cell renal cell carcinoma, ccRCC ) 并占据了肾细胞癌死亡的绝大部分,具有典型的Warburg表型。 为了阐明驱动透明细胞肾细胞癌 (ccRCC) 的功能模块失调,作者对未经处理的...
发布时间: 2019 - 11 - 12
近年来,肠道微生物研究是炙手可热的研究热点。研究表明,肠道菌群的代谢能够影响人类生物学的多重特性。因此越来越多的科学家着眼于肠道微生物对人体内各个器官、组织的影响,并且尝试通过精准的微生物定向干预措施改善健康状况,即通过改变肠道菌群的组成来达到改善和治疗疾病的目的。微生物定向食品(MDF)是指选择性地增加有益的人肠道微生物丰度及其表达功能,对微生物群落有显著而迅速的影响。但是,MDF的研发需要知道MDF的生物活性成分和微生物-微生物相互作用的机制。今天介绍的这篇文章,于2019年9月19日在线发表于国际顶级学术期刊Cell上,来自华盛顿大学圣路易斯医学院的研究团队,运用针对群落菌群基因表达的定量蛋白质组学分析、宏蛋白质组学等方法,靶向筛选特定人类肠道微生物的营养来源。文章还报道了一种基于荧光磁性微球,可直接检测不同肠道微生物在体内处理相同营养物质的能力的方法,可作为生物传感器来破译肠道菌群成员如何争夺或协作这些纤维成分。研究发现肠道微生物种群间的竞争,从而决定了肠道菌群对饮食纤维的选择性效应。研究速读1.体内靶向筛选特定人类肠道微生物纤维制剂为了了解哪种类型的纤维能促进人体肠道中不同类型有益微生物及其活性成分的生长,研究人员使无菌小鼠定殖来源于健康 人体肠道的细菌菌株集合体,并喂食34种 食品级纤维食物。 接下来,研究人员筛选了144种含有不同类型和数量纤维补充剂的衍生饮食 (图 ...
发布时间: 2019 - 11 - 06
精神分裂症(Schizophrenia)是一种重性精神疾病,患者在听觉信息处理与听觉学习方面存在障碍,这限制了他们在定向感觉和认知训练中的功能恢复。对精神分裂症的遗传学研究表明突触蛋白网络参与了疾病的病理过程,但这些网络中的分子病理特征及其对突触和回路缺陷的影响仍不清楚,而突触和回路缺陷被认为是精神分裂症症状的基础。2019年10月23日,国际著名医学期刊JAMA Psychiatry在线发表了题为“Synaptic Proteome Alterations in the Primary Auditory Cortex of Individuals With Schizophrenia”的文章,来自匹兹堡大学的研究人员运用蛋白组学方法为研究突触损伤的上游驱动因素及其对特定皮层细胞和回路的影响提供了路线图。许多研究已经证明了局部突触蛋白运输、翻译和降解在脊柱形成和可塑性中的重要作用。这种局部蛋白质稳态被认为是皮层信息处理和新学习所必需的快速突触形成和可塑性所必需的。因此,研究人员假设精神分裂症患者的突触蛋白水平发生了改变,这些突触的改变与整个灰质的蛋白改变是不同的,并通过靶向蛋白组学的方法对精神分裂患者做了蛋白组学分析。研究人员对48名精神分裂症患者和48名对照组(两组的平均年龄为48岁)的突触小体和灰质蛋白表达水平做了质谱分析,每组包括35名男性(73%)和13名女性(27%)。研...
发布时间: 2019 - 11 - 04
肝母细胞瘤(Hepatoblastoma,HB)起源于多能干细胞或肝祖细胞的异常发育,是儿童高度恶性的胚胎干细胞癌。肝母细胞瘤发生罕见、诊断困难,尽管在治疗方面有一定的进步,但仍存在预后较差的现象,早期死亡风险很高。因此充分了解HB的发病机理和分子机制,对于改善HB患者早期诊断、治疗以及预后至关重要。蛋白质翻译后修饰(PTM)是调控蛋白功能,影响细胞通路调控的重要模式。近年的研究也越来越多的通过蛋白质组学系统生物学的手段揭示包括磷酸化、乙酰化、琥珀酰化、糖基化等常见或新型翻译后修饰在肿瘤的发生发展中发挥着重要作用。2019年10月11日,来自上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心的潘秋辉教授和徐敏教授团队在国际知名期刊Signal Transduction and Targeted Therapy上发表题为“Global profiling of O-GlcNAcylated and/or phosphorylated proteins in hepatoblastoma”的研究论文,宋航博士、马纪博士和卞知玄博士为文章的共同第一作者。研究者以肝母细胞瘤为研究对象,从蛋白质修饰组学的角度,对HB组织与正常肝组织中磷酸化修饰水平和O-糖基化修饰水平进行了大规模鉴定,并研究分析了两种修饰涉及的分子过程。据悉,潘秋辉教授在肝母细胞瘤研究领域已经发表多篇SCI文章,本研究的结果揭示了肝母细...
发布时间: 2019 - 10 - 31
蛋白质翻译后修饰(PTM)在细胞进程调控中扮演至关重要的角色,通过改变蛋白质的性质,如结构、稳定性、复杂的形成或酶活性而发挥作用。蛋白质中的20种氨基酸,赖氨酸是最常见的共价修饰的目标之一,可发生诸如泛素化,乙酰化,丙酰化,丙二酰化,巴豆酰化等修饰。通过这些修饰,含有赖氨酸的蛋白调控作用被大大拓宽。近日,来自密西西比州立大学的彭兆华团队以及来自江苏省农科院粮食作物研究所的王才林团队联合在国际知名期刊Molecular & cellular proteomics上发表题为Comprehensive analysis of the lysine succinylome and protein comodifications in developing rice seeds的研究文章。研究者利用系统生物学手段,应用基于质谱的蛋白质翻译后修饰组学研究思路,全面分析了不同发育时期水稻种子的琥珀酰化修饰水平并通过生物信息学分析了琥珀酰化修饰与种子关键调控通路的关联。景杰生物为该研究的蛋白质琥珀酰化修饰检测提供了技术支持。在本篇文章中,研究者关注到粮食作物水稻种子的发育过程中的琥珀酰化修饰。研究者首先应用琥珀酰化修饰泛抗体(PTM-401)对不同的水稻组织进行Western Blot检测,发现包括不同发育阶段的种子、根、叶、花等组织和器官中均检测到蛋白琥珀酰化修饰的条带(图1)。图1:水...
发布时间: 2019 - 10 - 31
细胞生命活动会产生数千种的代谢小分子,这些小分子不仅仅是蛋白质(酶)催化的产物,同时也能够反过来通过共价修饰的方式影响蛋白质的功能。例如,乙酰CoA是TCA循环的重要产物,以此为供体所产生的蛋白质乙酰化修饰,在基因表达调控、代谢和信号转导通路调节、癌症发生发展等过程中都发挥了重要的作用。从应用的角度来看,组蛋白去乙酰化酶的抑制剂(HDAC inhibitor)也已经作为一类临床药物在使用。因此,揭示这种蛋白质-代谢物的相互调节机制,对于理解生命的变化、 疾病的发生、诊断和治疗, 具有重大的科学意义。从生化本质上来说,各类小分子和蛋白质共价结合发生修饰应当是一种普遍的机制。但目前已知的这类修饰仍然非常有限,究其原因是缺乏很好的研究思路和方法,而高精度质谱技术的发展无疑为这个领域的进展提供了强大的武器。然而,传统的质谱方法是用于检测“已知”的质量偏移,能否用来发现全新的修饰类型呢?为解决这个重要问题,芝加哥大学的赵英明教授团队于2009年在 P NAS 上发布了一种寻找新的质量偏移的软件工具PTMap [1] ,为后续新型修饰的发现奠定了基础。自此以来,赵英明教授课题组陆续发现了丙酰化、丁酰化、巴豆酰化、琥珀酰化、丙二酰化、戊二酰化、二羟基异丁酰化、三羟基丁酰化以及苯甲酰化等多种修饰 [2-3] ,极大丰富了人们对酰化修饰的认识和理解 。 其中赵...
发布时间: 2019 - 10 - 24
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