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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,賴氨酸巴豆酰化(Lysine Crotonylation, Kcr)可謂是一匹“黑馬”。其在2011年由芝加哥大學趙英明教授研究團隊領銜發現,刊發于頂級期刊Cell雜志,并被Cell雜志評選為2011年“年度五大突破性進展”之一。隨后的研究中,其在表觀遺傳調控、腫瘤代謝、生殖發育、轉錄調控、抗逆脅迫等各方面的作用被相繼揭示出來。巴豆酰化自被發現以來受到了越來越多研究者的關注,從空間結構到上下游調控再到生理功能,都有愈來愈多的報道。景杰生物(PTM BIO)作為翻譯后修飾研究的開拓者,獨立開發了高特異性的巴豆酰化泛抗體及組蛋白修飾抗體,助力國內外科學家開展了一系列高水平研究。我們的統計數據顯示,巴豆酰化累計發表文章平均影響因子8.62+,82%領域內文章運用景杰生物技術服務/產品;2020年3月13日,巴豆酰化修飾研究成果再發國際知名學術期刊Science Advances,北大醫學部梁靜研究團隊和景杰生物團隊合作發表題為Global crotonylome reveals CDYL-regulated RPA1 crotonylation in homologous recombination-mediated DNA repair的文章,揭示了迄今為止最大規模的巴豆酰化組學分析...
發布時間: 2020 - 03 - 18
蛋白質激酶家族是目前抗癌藥物開發最主要的研究目標,磷酸化修飾組學廣泛應用在癌癥研究中,監測癌癥的磷酸化修飾組變化有望為激酶抑制劑的優化治療提供指導。然而,由于手術后缺血對樣本的影響或建立模型時癌細胞特性的變化,監測的數據可能不能準確反映患者體內的磷酸化修飾組狀態。相比之下,內鏡下取活組織樣本可實現快速冷凍保存,為臨床磷酸蛋白組學提供了新的思路。今天介紹的這篇文章,于近日發表在國際專業學術期刊Theranostics上。研究人員報道了一種基于胃癌內鏡下活檢術的磷酸化蛋白組學研究方法,表明通過胃鏡活檢的磷酸化修飾組學分析能夠幫助在臨床上更準確的監測治療性激酶的活性,并最終成為精準醫療的有用工具。1、基于內鏡活檢的磷酸化蛋白組學分析方法研究人員對5個胃癌患者進行腫瘤活檢和正常胃活檢,運用TMT標記定量進行優化的磷酸化蛋白組學(質譜策略),對采集到的同一患者的內窺鏡腫瘤/正常胃粘膜組織樣本(樣本策略)進行定量比較。圖1 本研究的實驗方法綜述2、磷酸化蛋白組學分析結果研究者從內鏡活檢樣本中鑒定到了4034個磷酸化蛋白質和14687個磷酸化位點,是以往穿刺活檢樣本的磷酸化組學研究鑒定位點的2倍,表明研究所用的分析方法擁有很高的鑒定深度。比較來自癌組織和正常粘膜的樣本,研究發現兩者間磷酸化信號差異顯著,癌組織中DNA損傷反應(DDR)相關的通路顯著富集。表明內鏡活檢能夠準確反映組織中癌細胞的致癌...
發布時間: 2020 - 03 - 18
擬南芥(Arabidopsis thaliana)作為最為廣泛應用的模式植物,在分子遺傳學、植物學以及農業科學的研究中發揮了重要的作用。對擬南芥的研究豐富了我們對植物生物學的理解,并影響了生命科學的眾多其他領域。擬南芥基因組測序早在2000年就由國際合作完成,也是第一種完成全基因組測序和分析的植物,此后科研人員進一步在基因組和表觀基因組水平上對其自然變異進行研究并取得了一系列重要成果。然而作為生物學過程的主要執行者,蛋白質組在擬南芥中的研究卻遠沒有那么全面。2020年03月11日,德國慕尼黑工業大學Bernhard Kuster研究團隊及合作研究人員在Nature上發表題為Mass-spectrometry-based draft of the Arabidopsis proteome的論文,研究者對擬南芥的30種組織進行蛋白質組、磷酸化修飾組以及轉錄組的定量分析,共鑒定到了18210個蛋白和43903個磷酸化位點并系統地揭示了蛋白質復合體的組織特異性和磷酸化調控的信號通路,是目前擬南芥蛋白質表達豐度與磷酸化翻譯后修飾最為系統全面的研究。研究者首先通過非標記定量蛋白質組學和RNA-seq對擬南芥30種組織樣本進行分析。RNA-seq一共檢測并定量到27655個蛋白編碼基因,質譜一共定量到18210個蛋白,占基因組的66%并遠高于已有研究數據。進一步,作者通過IMAC技術富集磷酸化多...
發布時間: 2020 - 03 - 18
ROS和氧化還原信號的失調是導致組織隨年齡增長而生理衰退的潛在原因之一。翻譯后修飾調節過程中產生活性氧(ROS)和相關物質,這些物質通過半胱氨酸的共價修飾來調控蛋白質的功能。半胱氨酸氧化反應快且可逆,是蛋白質的功能和定位的關鍵調控機制。但ROS修飾的靶蛋白在體內介導的組織特異性生理機制尚不清楚。2020年3月5日,國際頂級學術期刊Cell在線發表了美國哈佛醫學院Edward T. Chouchani團隊最新研究成果。在該研究中,研究人員開發了Oximouse,一個全面的小鼠半胱氨酸氧化還原蛋白組學圖譜,揭示組織內的半胱氨酸氧化還原網絡具有組織選擇性。此外,研究人員還全面鑒定了氧化還原修飾的疾病網絡,為氧化還原失調和組織衰老之間長期存在的聯系建立了系統的分子基礎。1、高深度半胱氨酸氧化蛋白組學研究研究人員通過合成半胱氨酸反應性磷酸標簽(CPTs)化合物去標記細胞裂解液以達到提升半胱氨酸氧化蛋白組學檢測深度的目的。作者開發了一種全蛋白組范圍內對可逆氧化的硫醇進行標記的策略,結合TMT標記技術,達到在一個實驗中同時分析多個生物學重復的目的(組學策略)。作者從16周齡和80周齡的雄性C57BL/6J小鼠中各取10個器官(樣本策略)來測定活組織中蛋白半胱氨酸氧化綜合譜圖。實驗結果揭示盡管氧化還原蛋白組在各組織中具有相似的體居群特征,但每個組織中許多高度修飾的位點表現出組織特異性。圖1、高深度...
發布時間: 2020 - 03 - 16
蛋白質磷酸化是生物體中較常見的一種蛋白質翻譯后修飾方式,它可以通過激發、調節諸多信號通路進而參與調控生物體生長、發育、逆境應激、疾病發生等多種生命過程,所以磷酸化一直是生物學研究的重點與熱點。但是基于DDA分析的定量磷酸化蛋白質組學正面臨著檢測通量和定量穩定性等方面的突破。雖然DIA技術的發展,提供了更為穩定的定量結果,但是其應用于磷酸化等修飾組學檢測一直比較困難。這一困難的核心,在于譜圖解析的困難,不但需要預先建立參考庫,而且在修飾位點的錯誤定位問題上也沒有很好的解決方式。2020年2月,哥本哈根大學Jesper Olsen在國際專業學術期刊Nature Communications報道了一種快速且穩定實現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質組學。在該研究中,使用directDIA方法可以不用預先建立參考庫,擁有更加準確的定位信息,并且可以在15min的短梯度內鑒定超過20000個磷酸化肽段,極大提高了磷酸化檢測的通量、深度和平行性。1、DDA和DIA、dDIA定量磷酸化蛋白質組學深度的比較在本文中,作者應用DDA的最佳實驗方法,即15分鐘LC-MS/MS梯度進行后續對比,分別鑒定出DIA洗脫組前體和磷酸肽的數量分別是DDA肽譜匹配和磷酸肽數量的三倍(圖1b),且DIA顯示重復之間的磷酸肽鑒定有明顯更高的overlab(圖1c,d),DIA的相...
發布時間: 2020 - 03 - 16
景杰生物一直致力于打造最專業的蛋白質組學平臺,而先進的儀器設備是該平臺的重要基礎。繼2019年引進Bruker系列最新質譜儀 timsTOF Pro之后,最新的ThermoFisher系列Exploris 480質譜儀無疑將為景杰生物再添利器,并形成優勢互補,共同構筑蛋白質組學領域最全面、性能最高的質譜儀集群。加之景杰生物在蛋白質組特別是修飾組檢測方面的獨特技術和長期經驗,共同提高服務客戶的能力。2020年3月10日,ThermoFisher最新質譜儀Exploris 480正式抵達景杰生物質譜中心實驗室,啟動安裝調試工作。Exploris 480是ThermoFisher最新一代的旗艦機型,在多個性能方面擁有重大突破:1、搭載離子遷移分離裝置FAIMS Pro,顯著提高復雜樣品的鑒定能力FAIMS全稱為高場非對稱波形離子遷移,其本質是加入了ion mobility維度的氣態分離裝置,能夠篩選掉多余噪音信號,顯著提高復雜樣品的定性和定量能力。根據ThermoFisher的實驗檢測數據,同等條件下搭載FAIMS Pro能夠提升大約10%-20%(圖1)。當面對血液等含高豐度的樣品時,將會表現出更加顯著的優勢。圖1、加裝FAIMS后可提升480設備蛋白鑒定的10%-20%*2、Turbo TMT,更好支持多達16個通道的定量蛋白質組研究TMT標記定量蛋白組技術,憑借其較好的定量平行性,...
發布時間: 2020 - 03 - 16
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
生物標志物(Biomarker)是指可供客觀測定和評價的一個生理病理或治療過程中的某種特征性的生化指標,通過對它的測定可以對同一種疾病不同狀態進行精確分型,跟蹤疾病發展、診治的進程,最終實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的。圖1. 生物標志物篩選的重要意義蛋白生物標志物有助于疾病的早期診斷、療效評估、為治療和預后判斷提供指導。運用蛋白質組學在臨床病人體液或組織中,尋找和發現有價值的生物標志物已經成為目前研究的一個重要熱點。目前蛋白質組學對生物標志物進行篩選已經逐步形成了基于“全蛋白質組學發現”,“靶向蛋白組驗證”兩步思路的成熟的疾病標志物篩選方案。圖2. 蛋白質組學篩選生物標志物策略尿液是一種無創可得的生物樣本,它積累了人體生物系統的變化,在生物標志物研究中備受矚目。雖然正常尿液中的蛋白總量遠小于血漿,尿液中約有30%的蛋白來源于血漿,但是超過六千多個蛋白已經在尿液中發現。在疾病早期階段,機體尚能代償的時候,血液受機體穩態機制的控制,疾病早期難以產生穩定的變化,而在這個過程中,尿液以各種形式收集血液在穩態機制控制下排除出的廢物,其中包括很多疾病相關的變化。因此相較于目前臨床檢測常用的血液樣本,尿液樣本具有完全無創,可連續收集、更容易檢測低豐度蛋白、早期發現、檢測敏感、特異性強等諸多優勢。隨著技術的發展,尿液蛋白質組學成為備受關注的生物標志物發現研究領域之一。目前尿液的蛋白...
發布時間: 2020 - 03 - 06
近日,植物學領域專業期刊The Plant Journal發表題為Expression of a dominant-negative AtNEET-H89C protein disrupts iron-sulfur metabolism and iron homeostasis in Arabidopsis的論文。美國密蘇里大學Ron Mittler團隊基于timsTOF Pro質譜儀的4D蛋白質組學以及靶向蛋白質組學,結合轉錄組學分析,對擬南芥中AtNEET蛋白的功能進行深入探討,揭示了AbNEET蛋白在擬南芥中調節鐵-硫代謝和鐵穩態中的重要作用及分子機制。鐵-硫(Fe-S)簇在植物的多種代謝和調節通路中都發揮著重要作用。它們在細胞內的合成和調動受到非常嚴格的調節,保護和區域劃分。最近發現了一組哺乳動物中的2Fe-2S蛋白,稱為NEET蛋白,它們被認為通過調動2鐵-2硫(2Fe-2S)簇從線粒體向細胞質轉移在很多人類疾病中扮演重要角色。AtNEET蛋白是擬南芥NEET蛋白家族中唯一的成員,可定位在植物細胞的線粒體和葉綠體中,被猜測在保持擬南芥鐵元素和活性氧(ROS)穩態的過程中發揮重要作用。盡管擬南芥AtNEET蛋白可能與人類NEET蛋白在功能發揮層面有一些相似性,但是關于它在植物中的具體功能仍不清晰。本文中,研究人員發現擾亂AtNEET的功能將破壞2Fe-2S簇從葉綠體2Fe-...
發布時間: 2020 - 02 - 28
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
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