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近年来,蛋白质翻译后修饰的研究走上了快车道,各类突破性成果不断涌现。而在这个车道上,巴豆酰化修饰可谓是一匹“黑马”。2011年,芝加哥大学赵英明教授课题组在Cell杂志上首次报道了巴豆酰化修饰的发现。由于其重要意义,该项工作更是被评为Cell的“年度五大突破性进展”之一[1]。随后的研究中,其在生殖发育、肿瘤发生、转录调控、抗逆胁迫等各方面的作用被相继揭示出来。国内的科学家在这一领域也是颇有建树,例如在2017年,北大医学部的尚永丰院士和梁静研究员同景杰生物合作,在Molecular Cell上报道了染色质结合蛋白CDYL具有巴豆酰化水合酶的活性。由于其可结合在染色质上,导致局部的巴豆酰辅酶A浓度降低,进而降低结合区域附近的组蛋白巴豆酰化修饰,最终调节精子的发生过程[2]。然而过去的研究往往聚焦在组蛋白上的巴豆酰化修饰,而非组蛋白上的巴豆酰化修饰,尽管也有一些描述性的报道[3-4],但仍然缺乏广泛的分析和功能机制上的深入研究。2020年3月13日,北大医学部梁静研究员和景杰生物CEO程仲毅博士合作在国际著名期刊Science Advances发表题为Global crotonylome reveals CDYL-regulated RPA1 crotonylation in homologous recombination-mediated DNA repair的文章,揭示了迄今为...
发布时间: 2020 - 03 - 16
生物标志物(Biomarker)是指可供客观测定和评价的一个生理病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标,通过对它的测定可以对同一种疾病不同状态进行精确分型,跟踪疾病发展、诊治的进程,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的。图1. 生物标志物筛选的重要意义蛋白生物标志物有助于疾病的早期诊断、疗效评估、为治疗和预后判断提供指导。运用蛋白质组学在临床病人体液或组织中,寻找和发现有价值的生物标志物已经成为目前研究的一个重要热点。目前蛋白质组学对生物标志物进行筛选已经逐步形成了基于“全蛋白质组学发现”,“靶向蛋白组验证”两步思路的成熟的疾病标志物筛选方案。图2. 蛋白质组学筛选生物标志物策略尿液是一种无创可得的生物样本,它积累了人体生物系统的变化,在生物标志物研究中备受瞩目。虽然正常尿液中的蛋白总量远小于血浆,尿液中约有30%的蛋白来源于血浆,但是超过六千多个蛋白已经在尿液中发现。在疾病早期阶段,机体尚能代偿的时候,血液受机体稳态机制的控制,疾病早期难以产生稳定的变化,而在这个过程中,尿液以各种形式收集血液在稳态机制控制下排除出的废物,其中包括很多疾病相关的变化。因此相较于目前临床检测常用的血液样本,尿液样本具有完全无创,可连续收集、更容易检测低丰度蛋白、早期发现、检测敏感、特异性强等诸多优势。随着技术的发展,尿液蛋白质组学成为备受关注的生物标志物发现研究领域之一。目前尿液的蛋白...
发布时间: 2020 - 03 - 06
近日,植物学领域专业期刊The Plant Journal发表题为Expression of a dominant-negative AtNEET-H89C protein disrupts iron-sulfur metabolism and iron homeostasis in Arabidopsis的论文。美国密苏里大学Ron Mittler团队基于timsTOF Pro质谱仪的4D蛋白质组学以及靶向蛋白质组学,结合转录组学分析,对拟南芥中AtNEET蛋白的功能进行深入探讨,揭示了AbNEET蛋白在拟南芥中调节铁-硫代谢和铁稳态中的重要作用及分子机制。铁-硫(Fe-S)簇在植物的多种代谢和调节通路中都发挥着重要作用。它们在细胞内的合成和调动受到非常严格的调节,保护和区域划分。最近发现了一组哺乳动物中的2Fe-2S蛋白,称为NEET蛋白,它们被认为通过调动2铁-2硫(2Fe-2S)簇从线粒体向细胞质转移在很多人类疾病中扮演重要角色。AtNEET蛋白是拟南芥NEET蛋白家族中唯一的成员,可定位在植物细胞的线粒体和叶绿体中,被猜测在保持拟南芥铁元素和活性氧(ROS)稳态的过程中发挥重要作用。尽管拟南芥AtNEET蛋白可能与人类NEET蛋白在功能发挥层面有一些相似性,但是关于它在植物中的具体功能仍不清晰。本文中,研究人员发现扰乱AtNEET的功能将破坏2Fe-2S簇从叶绿体2Fe-...
发布时间: 2020 - 02 - 28
为了确保高效的生长和生存,细胞必须感知到多样化的营养环境,并相应地迅速调整它们的代谢状态。实现这一目标的方式之一是使基因表达与代谢环境同步。组蛋白修饰为此提供了一种理想的机制,因为组蛋白修饰的变化是快速可逆的,并且依赖于代谢中间产物作为修饰的辅助因子。了解代谢环境、染色质和基因表达之间的关系,揭示代谢稳态的一般原则具有非常重要的意义。近年来,质谱技术的发展促使发现了一些新的组蛋白修饰,其中相当一部分是发生于赖氨酸上的短链酰基化反应(例如巴豆酰化、琥珀酰化、2-羟基异丁酰化、苯甲酰化和乳酸化等),极大地扩展了组蛋白密码的潜在复杂性。巴豆酰化是2011年由赵英明教授发现的一种新型酰化修饰,该修饰在低等生物(如酵母)和高等生物(如灵长类)中均广泛存在,暗示巴豆酰化作用保守且重要。有研究表明在高等动植物中其与活跃的染色质区域相关,能够促进基因的转录。图1、脂肪酸β氧化过程产生酰基辅酶A(紫色字体为巴豆酰辅酶A)近日,国际著名期刊Molecular Cell刊登了由斯坦福大学Ashby Morrison教授团队以及北卡罗莱纳大学Brian D. Strahl教授团队合作完成的一项研究,揭示了组蛋白巴豆酰化修饰在代谢状态和基因转录之间的重要调控作用。该研究以高度同步的酵母代谢周期(yeast metabolic cycle,YMC)为研究基础,发现脂肪酸β氧化基因的周期性表达与β氧化的副产物—...
发布时间: 2020 - 02 - 28
SUMO化修饰是一种普遍存在、动态可逆的蛋白翻译后修饰类型,虽然修饰过程与泛素化过程很相似,又称为“小泛素化”,但是SUMO化修饰具有与泛素化修饰截然不同的功能。泛素化修饰的靶分子主要被蛋白酶体降解,而SUMO化修饰介导靶分子定位与功能调节。SUMO化循环过程与泛素化循环过程相似,包括活化、结合、连接、修饰和解离等过程,其修饰过程涉及SUMO活化酶(E1,包括Aos1和Uba2)、SUMO结合酶(E2,包括Ubc9)和SUMO连接酶(E3,包括PIAS、RanBP2和PC2)。PIAS1(protein inhibitor of activated STAT1)蛋白是一种可以抑制信号转导与转录激活子1(STAT1)的特异性抑制蛋白,同时具有SUMO连接酶E3的活性,参与多种转录因子的活性调控和多种蛋白质的SUMO化修饰。PIAS1在肿瘤细胞的生长进程中具有关键作用,并可因不同类型的肿瘤而发挥促进或抑制肿瘤进展的作用,是癌症治疗的一个重要潜在靶点,并可作为抗炎因子调节炎症细胞粘附和抑制炎症损伤。在肺癌、前列腺癌、乳腺癌、淋巴瘤等肿瘤中,PIAS1可以通过促进DNA修复,促进肿瘤细胞的增殖和转移,抑制肿瘤细胞的凋亡等作用,正向调控肿瘤的发生发展。而在依赖MAPK信号途径激活而实现细胞快速增殖的肿瘤,如胃癌、结肠癌等中,PIAS1可通过抑制MAPK信号途径从而抑制肿瘤的进一步发生发展。然...
发布时间: 2020 - 02 - 28
肿瘤细胞转移进入颅内结构和脑脊液是晚期黑色素瘤最严重的并发症之一。多达5-7%的黑色素瘤患者会出现软脑膜黑色素瘤转移,这些患者的预后很差,通常平均存活8-10周。当前对于软脑膜黑色素瘤转移(Leptomeningeal Melanoma Metastases,LMM)患者的脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)环境几乎一无所知,难以制定有效的治疗策略。日前,国际专业学术期刊Clinical Cancer Research( IF=8.911)在线发表了美国佛罗里达州坦帕市莫菲特癌症研究中心团队的最新研究成果“Proteomic analysis of CSF from patients with leptomeningeal melanoma metastases identifies signatures associated with disease progression and therapeutic resistance”。 研究人员运用系统的蛋白质组学方法对来自软脑膜黑色素瘤转移(LMM)患者的脑脊液样本进行了分析,研究首次发现LMM患者的脑脊液与没有LMM的患者在生物学上是不同的。研究指出LMM微环境的了解将有助于开发能够延缓疾病进展的新治疗策略。此篇文章中,研究人员对来自黑素瘤软脑膜转移患者的脑脊液标本进行了分析。使用TMT标记蛋白质组学定量技术来...
发布时间: 2020 - 02 - 17
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了在细胞感知和适应低氧(称为hypoxia)领域取得突出贡献的三位科学家。越来越多的研究显示,低氧参与到包括肿瘤,感染,局部缺血和炎症等疾病的发生发展中。图片来源:诺奖官网低氧诱导因子1α(HIF1α)是应答低氧调控的关键转录因子,它在低氧条件下表达稳定并能入核调控下游基因的表达。除此之外,炎性因子和微生物感染能激活免疫细胞并诱导糖酵解发生,同时也会活化HIF1α[1]。已有的研究表明,在巨噬细胞和树突状细胞的炎症激活过程中,HIF1α和糖酵解途径的代谢物能够促进炎症。同时,低氧和炎症激活伴随的糖酵解通路活化能够增加乳酸的产生和释放并促进细胞外环境的酸化,而高浓度的乳酸可以转运到细胞内作为底物被代谢。细胞感知和适应氧气变化机制示意图之前的研究表明,乳酸会增加T helper 1细胞的分化和干扰素γ(IFNγ)的产生[2]并促进肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的M2样极化以及VEGF表达[3],因此有研究者提出假设,乳酸是否可能通过多种机制抵消HIF1α和糖酵解代谢产物所带来的炎症反应进而促进细胞稳态?令人兴奋的是,关于该假设的研究近些年来取得了突破性的进展。2019年12月9日,免疫学领域专业期刊Nature Reviews Immunology 以“Year in Review”系列专题形式,发表题为The hypoxia–lactate ...
发布时间: 2020 - 02 - 14
O-糖基化修饰(O-GIcNAc)是一种动态可逆的、普遍存在的蛋白质翻译后修饰,广泛参与到诸如转录调控、细胞代谢、信号转导、蛋白降解等生物进程。糖基化蛋白通常位于细胞表面且容易分泌到循环系统中,具有作为疾病诊断生物标志物的巨大潜力。近日,来自国家蛋白质科学中心( 北京)、中国军事科学院军事医学研究院生命组学研究所钱小红团队、秦伟捷团队合作,发表了一种新的集成数据处理策略,基于参考库的MS1特征匹配和MS2识别传播,可快速识别、高深度和可重现的无标记的人类尿液O-糖基化定量蛋白质。这种策略将数据库搜索速度提高了20倍,并使单个样品中完整O-糖肽定量提高了30%-40%,重现性明显提高。运用该集成数据处理策略,作者共在36个健康的人类尿液样本中鉴定出1300个完整的O-糖肽,缺失数据量减少了30%-40%。这是目前尿O-糖蛋白组学的最大数据集,证明了这种新策略在大规模临床研究中的应用潜力。相关研究成果发表在专业学术期刊Analytical Chemistry上。尿液样本糖基化组学分析流程图糖基化作为最复杂的蛋白质翻译后修饰之一,蛋白质组中丝氨酸和苏氨酸残基的广泛存在,以及数十种不同的O-聚糖类型,导致糖基化的数据库搜索需要非常长的时间。搜索典型的尿液O-糖蛋白组的原始MS文件包含120多个MS2谱图,需要花费120多个小时,即使将O-糖肽谱图整理出来,仍需要60个小时。除此之外,由于完...
发布时间: 2020 - 02 - 13
众所周知,已知长期高盐饮食会增加患高血压的风险,进而发展导致心血管疾病和慢性肾脏疾病。高血压与肾病存在密切联系,一方面,肾脏实质性病变和肾动脉病变导致血压升高,这种关联性疾病在继发性高血压中称为肾性高血压(renal hypertension)。另一方面,慢性肾脏疾病有三分之一由高血压导致,长期高血压将造成肾脏不可逆转的器质性损害,导致尿中蛋白质增加,从而引发高血压肾病(hypertensive renal disease)。不管是患有肾病还是患有高血压都会有可能诱发另一种疾病的出现,但人们对其中的具体机制知之甚少。近日,在国际专业学术期刊Science Signaling上发表了一篇采用整合蛋白质组学联合分析的手段研究高血压-肾病转换的文章,德国科隆大学的Gary Siuzdak课题组对高盐饮食诱导的高血压模型大鼠肾脏组织进行蛋白质组学、磷酸化修饰组学和代谢组学分析,揭示了高血压引起肾小球硬化的代谢变化,包括在疾病早期阶段的脂质分解和激活贫血通路,提示通过饮食干预代谢能够有效防治高血压引起的肾脏疾病。研究速读1. DDS大鼠模型与非靶向代谢组学分析研究人员首先建立了一个具有高血压和蛋白尿特征的大鼠模型(Dahl salt-sensitive,DSS)。首先,研究者使DSS大鼠日常摄入4%的过量盐分,7天后仅观察到血压升,随后至21天血压持续上升并伴有肾损伤。对高盐饮食早期(7天)...
发布时间: 2020 - 02 - 13
景杰生物员工深切缅怀李文亮医生,踊跃捐款 抗击新型冠状病毒肺炎的“吹哨人”、武汉中心医院李文亮医生不幸离世,杭州景杰生物技术公司全体员工深感悲痛!李文亮医生在新型冠状病毒肺炎刚刚出现的早期阶段,就以他高度的社会责任和敏锐的职业判断,通过网络平台大力呼吁并提醒大家注意疫情,令大量的公众提早对病毒的传播有所防范,拯救了许多宝贵的生命。即使因通报疫情而招致误解之后,李文亮医生仍然坚持奋战在抗疫的临床第一线,救死扶伤,最终献出了自己的宝贵生命。 李文亮医生虽然离我们远去,但是他的医者仁心和社会责任激励着奋战在抗疫前线的广大医护人员,照亮了无数与疫情赛跑的人们的心灵!李文亮医生其实未曾离开,因为他的英勇事迹将会被广大的公众永远铭记! 为了深切缅怀“用生命预警”的李文亮医生,感谢他在疫情汹涌之际为守护普通民众做出的巨大贡献;同时为了弘扬正确的价值观和正能量,杭州景杰生物技术公司全体员工第一时间在企业交流平台发文缅怀,持烛送行,并积极捐款。短短一小时内,通过自愿捐赠的形式,全公司筹集善款二十万元人民币,这些善款将转交给李文亮医生家人以表达我们的缅怀之意。同时公司员工表示将继续捐助,全额资助李文亮医生子女的教育费用,直至大学毕业。全体景杰人的爱心之举和捐助的善款将些许告慰李文亮医生,慰藉李文亮医生的家人和千千万万为抗击疫情负重前行的第一线医护工作者。 同时也...
发布时间: 2020 - 02 - 08
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