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衰老(Aging)是认知能力下降的重要原因,同时也是阿尔茨海默症(AD)的一个主要危险因素。四跨膜蛋白是突触功能和记忆的重要调节剂,它是一类具有四个跨膜结构域的蛋白质家族,其中四跨膜糖蛋白CD82是广谱的肿瘤转移抑制因子,能够调控膜分子的信号传导,抑制多种肿瘤的进展和转移,科学家猜测它同样参与突触功能和记忆的调控,然而CD82在神经系统和AD中的作用和功能尚不清楚。近日,华中科技大学同济医学院赵寅团队以及合作者在生物医学领域专业期刊GeroScience(IF=6.444)上发文,研究人员运用高深度磷酸化修饰组学分析,报道了CD82-TRPM7-Numb信号传递介导了衰老相关的认知功能。过表达CD82会提高TRPM7 α-kinase活性,从而诱导Numb T346、S348这两个位点磷酸化,进而促进β-淀粉样蛋白肽(Aβ)分泌,最终导致认知能力下降并诱发阿尔兹海默症的发生。景杰生物为该研究的高深度磷酸化修饰组学分析提供了技术支持。基于前期研究,研究人员猜测CD82同样参与突触功能和记忆的调控。为评估CD82在人类AD中的潜在病理生理作用,研究人员首先检测了CD82在AD患者及中年模型小鼠大脑中的蛋白水平,结合免疫组化,荧光染色和WB的方法证实,CD82在AD患者和中年模型小鼠大脑中表达升高。在3月月龄年轻成年小鼠的双侧海马内注射CD82,随后在Morris水迷宫(MWM)中评估小...
发布时间: 2020 - 04 - 13
近年来,很多饮食与健康长寿关系的研究都集中在限制热量方面,在动物模型和人类中研究不同种类的禁食干预 (包括持续的卡路里限制,间歇性断食等)的生物学效应的数量激增。其中间歇性断食 (Intermittent Fasting,IF)已经成为肥胖与代谢性疾病机制及干预措施研究的一个重要模型,诸多研究表明IF能够提高免疫力,延缓衰老,降低肥胖与衰老导致的心血管与癌症的发生。如2017年发表在Cell Metabolism上的一项研究成果揭示了隔日禁食通过塑造肠道菌群,可以促进白色脂肪棕色化,减少肥胖的发生和延长寿命[1]。但其对健康的具体影响,及其分子机制还没有被详细的报道。2020年3月10日,国际权威期刊Cell Reports上发表了关于禁食对健康与肝脏重编程影响的最新研究成果。澳大利亚悉尼大学生命与环境科学学院Mark Larance教授团队采用整合组学分析方法,首次系统性地从转录、代谢、蛋白层面揭示了短期急性禁食和隔日禁食分别对大鼠肝脏和血液中蛋白的调控作用。研究首次发现隔日禁食对转录因子HNF4a酶活性的抑制,从而降低了血浆中a1-抗胰蛋白酶和胆汁酸酶的表达。提示采用小分子干预隔日禁食显著调控的分子机制,能够达到禁食治疗同样的积极效果。目前研究较多的间歇性禁食方案有三种:隔日禁食、5:2禁食(每周有2天只吃一顿中等热量的餐食)和每日限时饮食。在这篇论文中,科...
发布时间: 2020 - 04 - 13
器官发生和发育是一个极其复杂的事件,确定控制器官发育的关键因素和途径有助于阐明包括癌症在内的生理和病理过程。蛋白质组学技术的发展为研究这一科学问题提供了有力的武器。2018年12月,北京蛋白质组研究中心秦钧教授、Wang Yi等研究团队在国际著名期刊Nature Communications上报道了对多个发育阶段的小鼠胃进行蛋白质组和转录组图谱的研究,为揭示胃发育过程以及与胃癌发生之间的关系提供了重要依据(点击查看详细解读)。2020年2月14日,秦钧教授、Wang Yi以及合作者再下一城,在国际著名期刊Genome Research上发文报道了组织发育组学研究的又一重磅成果。研究人员对多个发育阶段的小鼠肝脏进行蛋白质组和转录组图谱的研究,揭示了核心肝功能的动态变化,以及在mRNA和蛋白质水平上控制发育的典型信号通路。比较小鼠肝脏发育和人肝细胞癌(HCC)的蛋白质组学特征,表明侵袭性较强的肿瘤以激活早期胚胎发育通路为特征,而侵袭性较弱的肿瘤则维持成熟肝脏中升高的肝功能相关通路。这项工作提供了小鼠肝脏发育的全景图,并为深入探索功能特性提供了丰富的资源。为了绘制小鼠肝脏发育的蛋白质和mRNA全景图,作者采集了15个关键时间点的肝脏组织(样本策略),进行了高深度的蛋白质组和转录组测序(质谱策略)。这15个时间点从可以切除胎肝的最早日期胚胎第12.5天开始,直到出生后第8周截止(图1)。图...
发布时间: 2020 - 04 - 13
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,赖氨酸巴豆酰化(Lysine Crotonylation, Kcr)可谓是一匹“黑马”。其在2011年由芝加哥大学赵英明教授研究团队领衔发现,刊发于顶级期刊Cell杂志,并被Cell杂志评选为2011年“年度五大突破性进展”之一。随后的研究中,其在表观遗传调控、肿瘤代谢、生殖发育、转录调控、抗逆胁迫等各方面的作用被相继揭示出来。巴豆酰化自被发现以来受到了越来越多研究者的关注,从空间结构到上下游调控再到生理功能,都有愈来愈多的报道。景杰生物(PTM BIO)作为翻译后修饰研究的开拓者,独立开发了高特异性的巴豆酰化泛抗体及组蛋白修饰抗体,助力国内外科学家开展了一系列高水平研究。我们的统计数据显示,巴豆酰化累计发表文章平均影响因子8.62+,82%领域内文章运用景杰生物技术服务/产品;2020年3月13日,巴豆酰化修饰研究成果再发国际知名学术期刊Science Advances,北大医学部梁静研究团队和景杰生物团队合作发表题为Global crotonylome reveals CDYL-regulated RPA1 crotonylation in homologous recombination-mediated DNA repair的文章,揭示了迄今为止最大规模的巴豆酰化组学分析...
发布时间: 2020 - 03 - 18
蛋白质激酶家族是目前抗癌药物开发最主要的研究目标,磷酸化修饰组学广泛应用在癌症研究中,监测癌症的磷酸化修饰组变化有望为激酶抑制剂的优化治疗提供指导。然而,由于手术后缺血对样本的影响或建立模型时癌细胞特性的变化,监测的数据可能不能准确反映患者体内的磷酸化修饰组状态。相比之下,内镜下取活组织样本可实现快速冷冻保存,为临床磷酸蛋白组学提供了新的思路。今天介绍的这篇文章,于近日发表在国际专业学术期刊Theranostics上。研究人员报道了一种基于胃癌内镜下活检术的磷酸化蛋白组学研究方法,表明通过胃镜活检的磷酸化修饰组学分析能够帮助在临床上更准确的监测治疗性激酶的活性,并最终成为精准医疗的有用工具。1、基于内镜活检的磷酸化蛋白组学分析方法研究人员对5个胃癌患者进行肿瘤活检和正常胃活检,运用TMT标记定量进行优化的磷酸化蛋白组学(质谱策略),对采集到的同一患者的内窥镜肿瘤/正常胃粘膜组织样本(样本策略)进行定量比较。图1 本研究的实验方法综述2、磷酸化蛋白组学分析结果研究者从内镜活检样本中鉴定到了4034个磷酸化蛋白质和14687个磷酸化位点,是以往穿刺活检样本的磷酸化组学研究鉴定位点的2倍,表明研究所用的分析方法拥有很高的鉴定深度。比较来自癌组织和正常粘膜的样本,研究发现两者间磷酸化信号差异显著,癌组织中DNA损伤反应(DDR)相关的通路显著富集。表明内镜活检能够准确反映组织中癌细胞的致癌...
发布时间: 2020 - 03 - 18
拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为最为广泛应用的模式植物,在分子遗传学、植物学以及农业科学的研究中发挥了重要的作用。对拟南芥的研究丰富了我们对植物生物学的理解,并影响了生命科学的众多其他领域。拟南芥基因组测序早在2000年就由国际合作完成,也是第一种完成全基因组测序和分析的植物,此后科研人员进一步在基因组和表观基因组水平上对其自然变异进行研究并取得了一系列重要成果。然而作为生物学过程的主要执行者,蛋白质组在拟南芥中的研究却远没有那么全面。2020年03月11日,德国慕尼黑工业大学Bernhard Kuster研究团队及合作研究人员在Nature上发表题为Mass-spectrometry-based draft of the Arabidopsis proteome的论文,研究者对拟南芥的30种组织进行蛋白质组、磷酸化修饰组以及转录组的定量分析,共鉴定到了18210个蛋白和43903个磷酸化位点并系统地揭示了蛋白质复合体的组织特异性和磷酸化调控的信号通路,是目前拟南芥蛋白质表达丰度与磷酸化翻译后修饰最为系统全面的研究。研究者首先通过非标记定量蛋白质组学和RNA-seq对拟南芥30种组织样本进行分析。RNA-seq一共检测并定量到27655个蛋白编码基因,质谱一共定量到18210个蛋白,占基因组的66%并远高于已有研究数据。进一步,作者通过IMAC技术富集磷酸化多...
发布时间: 2020 - 03 - 18
ROS和氧化还原信号的失调是导致组织随年龄增长而生理衰退的潜在原因之一。翻译后修饰调节过程中产生活性氧(ROS)和相关物质,这些物质通过半胱氨酸的共价修饰来调控蛋白质的功能。半胱氨酸氧化反应快且可逆,是蛋白质的功能和定位的关键调控机制。但ROS修饰的靶蛋白在体内介导的组织特异性生理机制尚不清楚。2020年3月5日,国际顶级学术期刊Cell在线发表了美国哈佛医学院Edward T. Chouchani团队最新研究成果。在该研究中,研究人员开发了Oximouse,一个全面的小鼠半胱氨酸氧化还原蛋白组学图谱,揭示组织内的半胱氨酸氧化还原网络具有组织选择性。此外,研究人员还全面鉴定了氧化还原修饰的疾病网络,为氧化还原失调和组织衰老之间长期存在的联系建立了系统的分子基础。1、高深度半胱氨酸氧化蛋白组学研究研究人员通过合成半胱氨酸反应性磷酸标签(CPTs)化合物去标记细胞裂解液以达到提升半胱氨酸氧化蛋白组学检测深度的目的。作者开发了一种全蛋白组范围内对可逆氧化的硫醇进行标记的策略,结合TMT标记技术,达到在一个实验中同时分析多个生物学重复的目的(组学策略)。作者从16周龄和80周龄的雄性C57BL/6J小鼠中各取10个器官(样本策略)来测定活组织中蛋白半胱氨酸氧化综合谱图。实验结果揭示尽管氧化还原蛋白组在各组织中具有相似的体居群特征,但每个组织中许多高度修饰的位点表现出组织特异性。图1、高深度...
发布时间: 2020 - 03 - 16
蛋白质磷酸化是生物体中较常见的一种蛋白质翻译后修饰方式,它可以通过激发、调节诸多信号通路进而参与调控生物体生长、发育、逆境应激、疾病发生等多种生命过程,所以磷酸化一直是生物学研究的重点与热点。但是基于DDA分析的定量磷酸化蛋白质组学正面临着检测通量和定量稳定性等方面的突破。虽然DIA技术的发展,提供了更为稳定的定量结果,但是其应用于磷酸化等修饰组学检测一直比较困难。这一困难的核心,在于谱图解析的困难,不但需要预先建立参考库,而且在修饰位点的错误定位问题上也没有很好的解决方式。2020年2月,哥本哈根大学Jesper Olsen在国际专业学术期刊Nature Communications报道了一种快速且稳定实现磷酸化高通量分析的方法——基于directDIA的高深度定量磷酸化蛋白质组学。在该研究中,使用directDIA方法可以不用预先建立参考库,拥有更加准确的定位信息,并且可以在15min的短梯度内鉴定超过20000个磷酸化肽段,极大提高了磷酸化检测的通量、深度和平行性。1、DDA和DIA、dDIA定量磷酸化蛋白质组学深度的比较在本文中,作者应用DDA的最佳实验方法,即15分钟LC-MS/MS梯度进行后续对比,分别鉴定出DIA洗脱组前体和磷酸肽的数量分别是DDA肽谱匹配和磷酸肽数量的三倍(图1b),且DIA显示重复之间的磷酸肽鉴定有明显更高的overlab(图1c,d),DIA的相...
发布时间: 2020 - 03 - 16
景杰生物一直致力于打造最专业的蛋白质组学平台,而先进的仪器设备是该平台的重要基础。继2019年引进Bruker系列最新质谱仪 timsTOF Pro之后,最新的ThermoFisher系列Exploris 480质谱仪无疑将为景杰生物再添利器,并形成优势互补,共同构筑蛋白质组学领域最全面、性能最高的质谱仪集群。加之景杰生物在蛋白质组特别是修饰组检测方面的独特技术和长期经验,共同提高服务客户的能力。2020年3月10日,ThermoFisher最新质谱仪Exploris 480正式抵达景杰生物质谱中心实验室,启动安装调试工作。Exploris 480是ThermoFisher最新一代的旗舰机型,在多个性能方面拥有重大突破:1、搭载离子迁移分离装置FAIMS Pro,显著提高复杂样品的鉴定能力FAIMS全称为高场非对称波形离子迁移,其本质是加入了ion mobility维度的气态分离装置,能够筛选掉多余噪音信号,显著提高复杂样品的定性和定量能力。根据ThermoFisher的实验检测数据,同等条件下搭载FAIMS Pro能够提升大约10%-20%(图1)。当面对血液等含高丰度的样品时,将会表现出更加显著的优势。图1、加装FAIMS后可提升480设备蛋白鉴定的10%-20%*2、Turbo TMT,更好支持多达16个通道的定量蛋白质组研究TMT标记定量蛋白组技术,凭借其较好的定量平行性,...
发布时间: 2020 - 03 - 16
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
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