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支鏈氨基酸(BCAA)是包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸在內的重要營養物質,是能量產生的重要來源。最近的研究表明,BCAA代謝功能障礙與心血管疾病發生密切相關。代謝綜合征(MS)和2型糖尿病(T2DM)常以肥胖、高脂血癥、高血糖和高血壓為特征,可增加心血管栓塞病的風險。血小板是動脈粥樣硬化血栓形成的主要參與者,是心血管疾病治療的重要靶細胞。許多研究表明,MS或T2DM患者的血小板通常處于高活性狀態。MS患者血漿BCAA水平升高是否與血小板活性升高和血栓形成有關尚不清楚。近日(2020年3月23日),上海交通大學基礎醫學院劉俊嶺團隊和孫海鵬團隊在著名學術期刊Circulation(IF=23.054)上發表論文。研究人員發現,BCAA代謝可顯著增加人血小板的活性,BCAA代謝缺陷顯著抑制血小板活化和動脈血栓形成,提示BCAA代謝對血栓形成至關重要。BCAA代謝促進TMOD3丙酰化修飾,可能起著關鍵作用。此篇研究不僅揭示了BCAA的攝入增加了動脈血栓栓塞的風險,而且為針對BCAA代謝的抗血小板治療提供了一種新的策略。景杰生物為該研究的丙酰化修飾鑒定提供技術支持。研究人員首先發現BCAA的攝入增加血小板中Val, Leu 和 Ile的濃度,促進人血小板的聚集和脫顆粒。磷酸酶PP2Cm可對BCAA代謝調控的限速酶BCKD去磷酸化修飾而增強BCAA代謝。PP2Cm缺失會導致BCAA代謝缺陷,抑制...
發布時間: 2020 - 04 - 13
肝細胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC) 侵襲轉移能力強,手術切除后復發轉移率高,預后極其惡劣。然而肝細胞癌形成和發展的具體機制仍不清楚,缺乏有效治療方法。從分子水平研究肝細胞癌的發生機制,鑒別出新型的藥物靶點,有望幫助開發治療肝細胞癌的新型療法。近日,中南大學湘雅三醫院曹科研究員團隊在國際期刊Hepatology(IF=14.971)上發表題為SIRT1 regulates N6-methyladenosine RNA modification in hepatocarcinogenesis by inducing RANBP2-dependent FTO SUMOylation的論文,研究者發現去乙酰化酶SIRT1可促進肝細胞癌發生和發展,運用蛋白質組學和乙酰化修飾組學等多角度對SIRT1作用機制深入分析,發現SIRT1激活 SUMO-E3連接酶RANBP2,促進m6A去甲基化酶的SUMO化,進而增加抑癌基因GNAO1和其它肝細胞癌相關基因的m6A修飾,導致肝細胞癌的發生發展。該研究為開發SIRT1作為治療肝細胞癌的新靶點提供重要依據。景杰生物為該研究的蛋白質組學和乙酰化修飾組學提供了檢測和分析工作。研究者首先對已有的三個肝細胞癌數據庫中SIRT1表達量進行了分析,發現SIRT1在肝細胞癌中表達量明顯上調,并利用實驗在肝細胞癌組織進一步確證了該結果...
發布時間: 2020 - 04 - 13
糖尿病腎病(DN)是導致終晚期腎病的最主要因素,目前其治療主要依賴于對高血糖和高血壓的控制。但是臨床發現,糖尿病腎病在許多患者身上仍然繼續進展,這表明需要額外的方法來阻止其發展。過往研究發現,TGF-b1/Smad3信號通路在糖腎的疾病發展過程中發揮了重要作用,而Smad3缺乏可防止1型糖尿病腎病小鼠的蛋白尿和腎纖維化,并對高脂飲食誘導的肥胖、胰島素抵抗和糖尿病具有抵抗力。相比之下,Smad4在糖尿病或糖尿病腎病中的作用知之甚少。近日,廣東省人民醫院院長和華南理工大學醫學院院長余學清教授,與廣東醫科大學李錦華教授為共同通訊作者,在著名學術期刊EMBO Reports上發表了最新研究文章,證實Smad4在腎臟中的缺失可以有效阻止2型糖腎小鼠的足細胞損傷和腎小球硬化。足細胞中條件性Smad4缺失可以保護小鼠免于2型糖腎,并且此過程與肥胖無關。高血糖會誘導Smad4定位于足細胞中的線粒體,導致糖酵解和氧化磷酸化減少,并增加活性氧含量。這種結果一定程度上依賴于Smad4與PKM2直接互作,以及對具有活性的四聚體形式PKM2的減少。此外,Smad4與ATPIF1相互作用導致了ATPIF1降解減少。景杰生物為該研究的蛋白質組學定量提供了技術支持。為了明確Smad4在正常和糖腎足細胞中的表達量是否有差異,研究者分別檢測了人和小鼠足細胞在病理和生理情況下Smad4的表達。發現Smad4在糖腎足細胞...
發布時間: 2020 - 04 - 13
衰老(Aging)是認知能力下降的重要原因,同時也是阿爾茨海默癥(AD)的一個主要危險因素。四跨膜蛋白是突觸功能和記憶的重要調節劑,它是一類具有四個跨膜結構域的蛋白質家族,其中四跨膜糖蛋白CD82是廣譜的腫瘤轉移抑制因子,能夠調控膜分子的信號傳導,抑制多種腫瘤的進展和轉移,科學家猜測它同樣參與突觸功能和記憶的調控,然而CD82在神經系統和AD中的作用和功能尚不清楚。近日,華中科技大學同濟醫學院趙寅團隊以及合作者在生物醫學領域專業期刊GeroScience(IF=6.444)上發文,研究人員運用高深度磷酸化修飾組學分析,報道了CD82-TRPM7-Numb信號傳遞介導了衰老相關的認知功能。過表達CD82會提高TRPM7 α-kinase活性,從而誘導Numb T346、S348這兩個位點磷酸化,進而促進β-淀粉樣蛋白肽(Aβ)分泌,最終導致認知能力下降并誘發阿爾茲海默癥的發生。景杰生物為該研究的高深度磷酸化修飾組學分析提供了技術支持。基于前期研究,研究人員猜測CD82同樣參與突觸功能和記憶的調控。為評估CD82在人類AD中的潛在病理生理作用,研究人員首先檢測了CD82在AD患者及中年模型小鼠大腦中的蛋白水平,結合免疫組化,熒光染色和WB的方法證實,CD82在AD患者和中年模型小鼠大腦中表達升高。在3月月齡年輕成年小鼠的雙側海馬內注射CD82,隨后在Morris水迷宮(MWM)中評估小...
發布時間: 2020 - 04 - 13
近年來,蛋白質翻譯后修飾的研究走上了快車道,各類突破性成果不斷涌現。而在這個車道上,巴豆酰化修飾可謂是一匹“黑馬”。2011年,芝加哥大學趙英明教授課題組在Cell雜志上首次報道了巴豆酰化修飾的發現。由于其重要意義,該項工作更是被評為Cell的“年度五大突破性進展”之一[1]。隨后的研究中,其在生殖發育、腫瘤發生、轉錄調控、抗逆脅迫等各方面的作用被相繼揭示出來。國內的科學家在這一領域也是頗有建樹,例如在2017年,北大醫學部的尚永豐院士和梁靜研究員同景杰生物合作,在Molecular Cell上報道了染色質結合蛋白CDYL具有巴豆酰化水合酶的活性。由于其可結合在染色質上,導致局部的巴豆酰輔酶A濃度降低,進而降低結合區域附近的組蛋白巴豆酰化修飾,最終調節精子的發生過程[2]。然而過去的研究往往聚焦在組蛋白上的巴豆酰化修飾,而非組蛋白上的巴豆酰化修飾,盡管也有一些描述性的報道[3-4],但仍然缺乏廣泛的分析和功能機制上的深入研究。2020年3月13日,北大醫學部梁靜研究員和景杰生物CEO程仲毅博士合作在國際著名期刊Science Advances發表題為Global crotonylome reveals CDYL-regulated RPA1 crotonylation in homologous recombination-mediated DNA repair的文章,揭示了迄今為...
發布時間: 2020 - 03 - 16
為了確保高效的生長和生存,細胞必須感知到多樣化的營養環境,并相應地迅速調整它們的代謝狀態。實現這一目標的方式之一是使基因表達與代謝環境同步。組蛋白修飾為此提供了一種理想的機制,因為組蛋白修飾的變化是快速可逆的,并且依賴于代謝中間產物作為修飾的輔助因子。了解代謝環境、染色質和基因表達之間的關系,揭示代謝穩態的一般原則具有非常重要的意義。近年來,質譜技術的發展促使發現了一些新的組蛋白修飾,其中相當一部分是發生于賴氨酸上的短鏈酰基化反應(例如巴豆酰化、琥珀酰化、2-羥基異丁酰化、苯甲酰化和乳酸化等),極大地擴展了組蛋白密碼的潛在復雜性。巴豆酰化是2011年由趙英明教授發現的一種新型酰化修飾,該修飾在低等生物(如酵母)和高等生物(如靈長類)中均廣泛存在,暗示巴豆酰化作用保守且重要。有研究表明在高等動植物中其與活躍的染色質區域相關,能夠促進基因的轉錄。圖1、脂肪酸β氧化過程產生酰基輔酶A(紫色字體為巴豆酰輔酶A)近日,國際著名期刊Molecular Cell刊登了由斯坦福大學Ashby Morrison教授團隊以及北卡羅萊納大學Brian D. Strahl教授團隊合作完成的一項研究,揭示了組蛋白巴豆酰化修飾在代謝狀態和基因轉錄之間的重要調控作用。該研究以高度同步的酵母代謝周期(yeast metabolic cycle,YMC)為研究基礎,發現脂肪酸β氧化基因的周期性表達與β氧化的副產物—...
發布時間: 2020 - 02 - 28
編輯注 | 我們一直致力于打造蛋白質組學領域最自由的學術交流平臺,專家視界是我們的一次嘗試。我們會不定期邀請領域內的專家與學者,或分享他們的見解、體驗和對未來的展望,內容涉及科研、臨床、運用等蛋白質組學各個方向,歡迎關注!本文經授權轉載自徐旭東科學網博客,分享一段關于:微藻,南極和“青稞”的科學故事。原文 | 徐旭東 (中科院水生生物研究所研究員)提示:愛好生物學的可從第一段讀起,愛好“青稞”(青科)靚照和辛酸故事的請直奔最后部分。如果你看多了那些神人神操作的故事,或許在我們普通人之間對于科研和職業精神的樸實理解更有惺惺相惜的感覺。地球上最冷的區域當數南極大陸。那里最低氣溫可達到-89.2℃,約有99.8%的面積被平均2公里厚的冰層覆蓋(圖1)。雖然如此,在沒有冰蓋的區域地表溫度常年在-35℃~ 5℃范圍內波動。南極的動植物生活在有季節性融水的無冰蓋區域,而微藻和其他微生物則不僅生活于這些區域,還能生活于雪地、海冰和封存于冰蓋之下的湖泊之中。南極與其他大陸的動植物群落相互隔絕,但是其他大陸的微生物卻可以通過大氣層流等途徑達到南極。圖1. 南極正面觀。一些山脊(右上角圖)和海岸帶(右下角)有裸露的陸地(網絡下載圖片)南極為何如此寒冷?在地質史上,南極是從岡瓦納大陸分離出來的。約在3400萬年到3300萬年前,CO2濃度和氣溫驟降,冰層覆蓋南極。約2300萬年前,南...
發布時間: 2019 - 12 - 30
食管鱗狀細胞癌(Esophageal Squamous Cell Carcinoma, ESCC),是發生于食管,向鱗狀上皮分化的惡性腫瘤,占食管癌的絕大多數。預防措施不足和治療技術不足導致五年生存率低下,迫切需要新的藥物用于ESCC的預防或治療。阿托伐他汀(Atorvastatin)是他汀家族的成員,是甲羥戊酸途徑中3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶的抑制劑,已被用于降低膽固醇水平。越來越多的證據顯示,他汀類藥物還可以降低癌癥的發病率。但是,他汀類藥物的抗腫瘤機制尚未完全闡明。近日,鄭州大學基礎醫學院劉康棟教授在國際知名學術期刊Aging在線發表最新研究成果,研究證實了阿托伐他汀可抑制PDX模型中ESCC腫瘤的生長,并進一步運用蛋白質組學和磷酸化組學(景杰生物提供),深入闡釋了阿托伐他汀抑制食管鱗狀細胞癌細胞增殖的潛在機理。阿托伐他汀可抑制Ras信號通路、cAMP和Rap1信號通路。磷酸化蛋白質組結果表明,阿托伐他汀治療后ERKT185 / Y187,CDK1T14和BRAC1S1189磷酸化介導的Th17細胞分化,Gap連接和鉑類藥物耐藥途徑被下調。1阿托伐他汀抑制ESCC細胞增殖為了評估阿托伐他汀對ESCC生長的影響,研究者用不同濃度的阿托伐他汀處理了KYSE150和KYSE450細胞。結果表明,阿托伐他汀顯著減弱了ESCC細胞的生長,而對正常食...
發布時間: 2019 - 11 - 27
翻譯后修飾(Post-translational modification, PTM)是指蛋白質在翻譯后的化學修飾,越來越多的研究發現,許多重要的生命活動不僅與蛋白質的豐度相關,更重要的是被各類PTM所調控。隨著表觀遺傳學與生物學領域的深入研究,一系列新的酰化類型,如丙酰化、丁酰化、巴豆酰化、琥珀酰化、丙二酰化、戊二酰化、二羥基異丁酰化、三羥基丁酰化、苯甲酰化、乳酸化等被陸續發現,廣泛地存在生物體內,與炎癥、代謝疾病、腫瘤等疾病密切相關,極大的擴展了人們對代謝調控、信號轉導等生命活動的認識。賴氨酸丙酰化(Lysine Propionylation,Kpr)是一種可逆的、廣泛分布的翻譯后修飾類型,在真核生物和原核生物中均起重要的調控作用。已有研究報道賴氨酸丙酰化在細菌的整體代謝調控網絡和代謝酶的活性中起重要作用【1】,并且可能與精子生成與精子功能的發揮密切相關【2】,然而,賴氨酸丙酰化在光合有機體中的程度和功能尚不清楚。近日,中國科學院水生生物研究所的葛峰研究團隊在國際專業學術期刊International Journal of Molecular Sciences上發表了丙酰化修飾最新研究成果。研究首次對丙酰化在光合作用生物——藍藻中的調控功能展開研究,揭示了丙酰化修飾新的生物學功能:參與光合作用和新陳代謝調控,為丙酰化調控的功能范圍提供了新的見解。1鑒定Synechoc...
發布時間: 2019 - 11 - 27
種子萌芽是一個復雜的生理過程,從攝取水分開始到胚軸延伸結束,在此過程中,種子的胚細胞會經歷從靜息代謝到活躍代謝狀態的程序性轉變。水稻(Oryza sativa)是植物研究中的經典模式生物,針對水稻種子萌芽已經在轉錄組,代謝組和蛋白組水平上進行了深入研究,但是該過程中的翻譯后修飾研究目前還不是很多。泛素化是一種普遍存在的翻譯后修飾(PTM),它指的是由泛素激活酶(E1),泛素結合酶(E2)和泛素連接酶(E3)依次催化并最終將泛素(Ub)結合到其底物上來發揮功能。泛素化修飾可以通過調節蛋白的轉運、活性和降解等功能來協調植物幾乎所有的生長和發育過程。2019年11月2日,湖北大學生命科學學院生物催化與酶工程重點實驗室楊平仿教授在Plant Journal上發表題為Quantitative Ubiquitylomics Approach for Characterizing the Dynamic Change and Extensive Modulation of Ubiquitylation in Rice Seed Germination的論文,研究者對水稻種子萌芽過程中的泛素化修飾組以及蛋白組進行研究,找到關鍵調控通路并進行驗證。本篇研究不僅揭示了水稻種子萌芽過程中泛素化以及蛋白組的調控,更擴展了我們對種子萌發過程中這一關鍵翻譯后修飾的理解。景杰生物作為共同署名單位之一,參與了其中...
發布時間: 2019 - 11 - 13
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