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阿爾茨海默氏病 ( Alzheimer disease,AD) 是一類精神功能進行性喪失,發病進程緩慢、隨著時間不斷惡化的神經性疾病 。tau蛋白的淀粉樣蛋白 (Aβ) 斑塊是AD的主要病理標志 。 Aβ積累發生在AD的早期階段,并在啟動AD發病機理中起關鍵作用 。但是,大腦中 Aβ 早期沉積到臨床癥狀發作之間存在多年的時間延遲,這必然會 導致診斷延遲。Aβ特異性正電子發射斷層掃描 (PET) 配體的開發已成為AD診斷的關鍵突破。但是由于昂貴的費用、操作時間長以及增加輻射暴露等問題,PET并不是一種理想的方法。 之前的研究已報道過一些與腦淀粉樣蛋白沉積有關的基于血液的生物標記物,這些有效的 生物標志物的不同組合可能會提高對腦Aβ沉積的診斷 。基于質譜的蛋白質組學方法能有效處理血漿蛋白組的高度復雜性,已被廣泛用于篩選血液生物標記物。在這些基于質譜的蛋白質組學方法中,高度豐富的蛋白質阻礙了低豐度生物標志物候選物的檢測。相應的去除高豐度蛋白的方法也有很多。此外,多重標記方法與基于質譜的蛋白質組學分析也已被廣泛用于大批患者血漿蛋白組的有效定量。2019年10月9日,國際刊物 Progress In Neurobiology (IF=10.658)上發表韓國首爾國立大學醫學院Inhee Mook Jung教授團隊的最新文章, 研究通過對認知正常個體,M...
發布時間: 2019 - 11 - 15
前言And God said, ' Let there be light ', and there was light.---- Genesis 1:346億年前,地球上一片死寂,毫無生命跡象;20億年過去了,地球上的情況有了改觀,已經出現了一些簡單的單細胞生物,但是談不上有生氣。地球太孤寂了,好吧,來點生機吧,于是大氣中氧氣含量驟升,從5億年前從1%增加到12%。而正是氧氣,生命形態從單細胞過渡到多細胞,地球也就成為了一個獨一無二的、生機勃勃的藍色星球。對人類而言,氧氣可能是維持生命最重要的要素,我們可以數日不飲不食,但是不可一刻無氧氣。因此在某種程度上說氧是生命之光并不為過。自現代自然科學誕生以來,回顧氧氣相關的研究進展,我們會發現這是一部探尋生命奧秘的歷史,一段尋找生命之光的歷程。適逢70周年國慶,一部《攀登者》的電影引爆影院。我們的登山隊員們為了祖國的榮譽,搏命登上地球之巔---珠穆朗瑪峰。攀登者持續面臨著低氧,寒冷,狂風等常人難以想象的惡劣環境,而缺氧或許是他們面臨的最大挑戰。在珠峰上空氣更加稀薄,單位體積下含氧量只有海平面的25%左右,意味著即使我們靜止不動也總覺得喘不上氣,何況還要在陡峭的巖壁上向上攀爬。在這種條件下,攀登者步履蹣跚,每前進一步都非常困難。氧氣對我們如此重要,因此雖然研究氧氣的歷史卻并不久遠,只有兩百多年的歷史,但是氧氣的發現意義重大,直接導致了近代化...
發布時間: 2019 - 11 - 12
蛋白表達水平和信號通路的異常是腫瘤最常見的特征,近些年來的研究表明,相比于僅通過基因組分析,蛋白組和修飾組包含了更多的基因無法識別的新信息,這一觀察引出了蛋白基因組學的概念,綜合多組學數據的分析能夠更全面的認識腫瘤,也為腫瘤未來的精準治療提供新的思路和方向。2019年10月31日,Cell在線發表了題為: Integrated Proteogenomic Characterization of Clear Cell Renal Cell Carcinoma 的 最新研究成果,來自西奈山伊坎醫學院的王培、約翰霍普金斯大學的Hui Zhang和Daniel W. Chan (他們的研究重點是蛋白組學和免疫學技術在診斷、管理以及癌癥了解方面的開發及應用)、密歇根大學的Marcin Cieslik和Alexey I. Nesvizhskii 并聯合臨床蛋白質組腫瘤分析協會 (CPTAC), 運用系統的蛋白基因組學方法深度揭示腎透明細胞癌病理特征 。腎細胞癌 是世界十大常見的癌癥之一,其中75%為腎透明細胞癌 (clear cell renal cell carcinoma, ccRCC ) 并占據了腎細胞癌死亡的絕大部分,具有典型的Warburg表型。 為了闡明驅動透明細胞腎細胞癌 (ccRCC) 的功能模塊失調,作者對未經處理的...
發布時間: 2019 - 11 - 12
近年來,腸道微生物研究是炙手可熱的研究熱點。研究表明,腸道菌群的代謝能夠影響人類生物學的多重特性。因此越來越多的科學家著眼于腸道微生物對人體內各個器官、組織的影響,并且嘗試通過精準的微生物定向干預措施改善健康狀況,即通過改變腸道菌群的組成來達到改善和治療疾病的目的。微生物定向食品(MDF)是指選擇性地增加有益的人腸道微生物豐度及其表達功能,對微生物群落有顯著而迅速的影響。但是,MDF的研發需要知道MDF的生物活性成分和微生物-微生物相互作用的機制。今天介紹的這篇文章,于2019年9月19日在線發表于國際頂級學術期刊Cell上,來自華盛頓大學圣路易斯醫學院的研究團隊,運用針對群落菌群基因表達的定量蛋白質組學分析、宏蛋白質組學等方法,靶向篩選特定人類腸道微生物的營養來源。文章還報道了一種基于熒光磁性微球,可直接檢測不同腸道微生物在體內處理相同營養物質的能力的方法,可作為生物傳感器來破譯腸道菌群成員如何爭奪或協作這些纖維成分。研究發現腸道微生物種群間的競爭,從而決定了腸道菌群對飲食纖維的選擇性效應。研究速讀1.體內靶向篩選特定人類腸道微生物纖維制劑為了了解哪種類型的纖維能促進人體腸道中不同類型有益微生物及其活性成分的生長,研究人員使無菌小鼠定殖來源于健康 人體腸道的細菌菌株集合體,并喂食34種 食品級纖維食物。 接下來,研究人員篩選了144種含有不同類型和數量纖維補充劑的衍生飲食 (圖 ...
發布時間: 2019 - 11 - 06
精神分裂癥(Schizophrenia)是一種重性精神疾病,患者在聽覺信息處理與聽覺學習方面存在障礙,這限制了他們在定向感覺和認知訓練中的功能恢復。對精神分裂癥的遺傳學研究表明突觸蛋白網絡參與了疾病的病理過程,但這些網絡中的分子病理特征及其對突觸和回路缺陷的影響仍不清楚,而突觸和回路缺陷被認為是精神分裂癥癥狀的基礎。2019年10月23日,國際著名醫學期刊JAMA Psychiatry在線發表了題為“Synaptic Proteome Alterations in the Primary Auditory Cortex of Individuals With Schizophrenia”的文章,來自匹茲堡大學的研究人員運用蛋白組學方法為研究突觸損傷的上游驅動因素及其對特定皮層細胞和回路的影響提供了路線圖。許多研究已經證明了局部突觸蛋白運輸、翻譯和降解在脊柱形成和可塑性中的重要作用。這種局部蛋白質穩態被認為是皮層信息處理和新學習所必需的快速突觸形成和可塑性所必需的。因此,研究人員假設精神分裂癥患者的突觸蛋白水平發生了改變,這些突觸的改變與整個灰質的蛋白改變是不同的,并通過靶向蛋白組學的方法對精神分裂患者做了蛋白組學分析。研究人員對48名精神分裂癥患者和48名對照組(兩組的平均年齡為48歲)的突觸小體和灰質蛋白表達水平做了質譜分析,每組包括35名男性(73%)和13名女性(27%)。研...
發布時間: 2019 - 11 - 04
肝母細胞瘤(Hepatoblastoma,HB)起源于多能干細胞或肝祖細胞的異常發育,是兒童高度惡性的胚胎干細胞癌。肝母細胞瘤發生罕見、診斷困難,盡管在治療方面有一定的進步,但仍存在預后較差的現象,早期死亡風險很高。因此充分了解HB的發病機理和分子機制,對于改善HB患者早期診斷、治療以及預后至關重要。蛋白質翻譯后修飾(PTM)是調控蛋白功能,影響細胞通路調控的重要模式。近年的研究也越來越多的通過蛋白質組學系統生物學的手段揭示包括磷酸化、乙酰化、琥珀酰化、糖基化等常見或新型翻譯后修飾在腫瘤的發生發展中發揮著重要作用。2019年10月11日,來自上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心的潘秋輝教授和徐敏教授團隊在國際知名期刊Signal Transduction and Targeted Therapy上發表題為“Global profiling of O-GlcNAcylated and/or phosphorylated proteins in hepatoblastoma”的研究論文,宋航博士、馬紀博士和卞知玄博士為文章的共同第一作者。研究者以肝母細胞瘤為研究對象,從蛋白質修飾組學的角度,對HB組織與正常肝組織中磷酸化修飾水平和O-糖基化修飾水平進行了大規模鑒定,并研究分析了兩種修飾涉及的分子過程。據悉,潘秋輝教授在肝母細胞瘤研究領域已經發表多篇SCI文章,本研究的結果揭示了肝母細...
發布時間: 2019 - 10 - 31
蛋白質翻譯后修飾(PTM)在細胞進程調控中扮演至關重要的角色,通過改變蛋白質的性質,如結構、穩定性、復雜的形成或酶活性而發揮作用。蛋白質中的20種氨基酸,賴氨酸是最常見的共價修飾的目標之一,可發生諸如泛素化,乙酰化,丙酰化,丙二酰化,巴豆酰化等修飾。通過這些修飾,含有賴氨酸的蛋白調控作用被大大拓寬。近日,來自密西西比州立大學的彭兆華團隊以及來自江蘇省農科院糧食作物研究所的王才林團隊聯合在國際知名期刊Molecular & cellular proteomics上發表題為Comprehensive analysis of the lysine succinylome and protein comodifications in developing rice seeds的研究文章。研究者利用系統生物學手段,應用基于質譜的蛋白質翻譯后修飾組學研究思路,全面分析了不同發育時期水稻種子的琥珀酰化修飾水平并通過生物信息學分析了琥珀酰化修飾與種子關鍵調控通路的關聯。景杰生物為該研究的蛋白質琥珀酰化修飾檢測提供了技術支持。在本篇文章中,研究者關注到糧食作物水稻種子的發育過程中的琥珀酰化修飾。研究者首先應用琥珀酰化修飾泛抗體(PTM-401)對不同的水稻組織進行Western Blot檢測,發現包括不同發育階段的種子、根、葉、花等組織和器官中均檢測到蛋白琥珀酰化修飾的條帶(圖1)。圖1:水...
發布時間: 2019 - 10 - 31
細胞生命活動會產生數千種的代謝小分子,這些小分子不僅僅是蛋白質(酶)催化的產物,同時也能夠反過來通過共價修飾的方式影響蛋白質的功能。例如,乙酰CoA是TCA循環的重要產物,以此為供體所產生的蛋白質乙酰化修飾,在基因表達調控、代謝和信號轉導通路調節、癌癥發生發展等過程中都發揮了重要的作用。從應用的角度來看,組蛋白去乙酰化酶的抑制劑(HDAC inhibitor)也已經作為一類臨床藥物在使用。因此,揭示這種蛋白質-代謝物的相互調節機制,對于理解生命的變化、 疾病的發生、診斷和治療, 具有重大的科學意義。從生化本質上來說,各類小分子和蛋白質共價結合發生修飾應當是一種普遍的機制。但目前已知的這類修飾仍然非常有限,究其原因是缺乏很好的研究思路和方法,而高精度質譜技術的發展無疑為這個領域的進展提供了強大的武器。然而,傳統的質譜方法是用于檢測“已知”的質量偏移,能否用來發現全新的修飾類型呢?為解決這個重要問題,芝加哥大學的趙英明教授團隊于2009年在 P NAS 上發布了一種尋找新的質量偏移的軟件工具PTMap [1] ,為后續新型修飾的發現奠定了基礎。自此以來,趙英明教授課題組陸續發現了丙酰化、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、三羥基丁酰化以及苯甲酰化等多種修飾 [2-3] ,極大豐富了人們對酰化修飾的認識和理解 。 其中趙...
發布時間: 2019 - 10 - 24
蛋白生物標志物發現是理解病理的非常重要的一步,也是在藥物研發過程中,鑒定潛在藥物和診斷目標物的重要一步。血漿和血清是關于一個人健康與否信息的重要來源,盡管投入了大量資金,但很少有新的生物標志物能真正進入臨床。因此需要使用一個相對定量的差別分析方法,發現這些假定的、跟疾病有關的標志物,并要求嚴格的實驗放方法來減少樣本與樣本之間的差異性。基于質譜的蛋白質組學是一種潛在的強大和有前途的技術 ,它可以定量和特異性地分析血漿蛋白質組。通過對之前的研究回顧,不難發現紅細胞溶解、血小板污染和部分凝血引起的質量問題會影響所有生物標志物研究中占比的50%,同時如何尋找一些有效方法降低候選生物標記的錯配,必然會對生物標記的發現存在重要指導意義。2019年9月30日, 德國馬普生化研究所所長、世界著名蛋白質組學專家 Matthias Mann 教授將其最新的研究成果發表在了國際學術期刊EMBO Molecular Medicine(IF=10.624 )上。他們利用血漿蛋白質組分析,發現了三個質量標記面板,這些質量標記面板報告了血漿樣品在紅細胞裂解、血小板污染和部分凝血方面的狀態。這些面板可以識別到個別樣本質量好壞與否,并糾正在生物標志物研究中的系統性偏差。同樣,它們也可以用來評估一種新的生物標志物候選是否與污染源之一有關。最后,作者還進一步提供了樣本制備指南和在線資源,以評估臨床研究中個別樣...
發布時間: 2019 - 10 - 21
腦膜瘤(Meningiomas)是起源于腦膜及腦膜間隙的衍生物,是一種常見的顱內腫瘤。我國腦膜瘤患者眾多,發病率占顱內腫瘤的19.2%,居第2位,是最常見的腦腫瘤之一。腦膜瘤具有臨床異質性,有時很難用經典的組織病理學特征進行判別。盡管新興的分子譜分析工作已將特定的基因組驅動因素與獨特的臨床模式聯系在一起,但腦膜瘤的蛋白質組學研究仍未得到充分探索。近日,來自加拿大瑪格麗特公主癌癥中心和多倫多大學的研究人員在Neuro-Oncology發表論文,利用基于質譜的蛋白質組學技術,分析了61列福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)的腦膜瘤樣本蛋白質組學特征。研究結果表明,不同等級和臨床參數的腦膜瘤表現出不同的蛋白質組學特征。這些蛋白質組學變異在幫助更好地預測患者預后以及開發新型治療靶標方面具有潛在的適用性。 研究背景1. 無監督聚類分析將腫瘤定位作為驅動蛋白組學模式的關鍵臨床特征69個隊列樣本中有61個成功通過了高相關性的質量控制過濾器(1B),每個樣本平均鑒定2079個蛋白質,共鑒定出3042個獨特的蛋白質。對細胞成分、生物學過程和分子功能的初步分析表明,這些蛋白跨越不同的細胞間隔(胞外外泌體、細胞質、細胞核、細胞膜、線粒體)和功能(蛋白結合、聚(A) RNA結合、ATP結合、鈣粘蛋白結合)。為了評估這些蛋白模式是否與任何特定的臨床注釋相關,研究者首先通過非矩陣因子分解方法進...
發布時間: 2019 - 10 - 18
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