近日,中国科学院上海药物研究所陈小华课题组和中国科学院成都生物研究所唐卓课题组合作,基于开发新的非天然氨基酸,发展了一种能够在活细胞中捕捉蛋白质相互作用的新技术,该方法兼具时空可分辨和交联位点选择性的优势。研究成果“Genetically Encoded Resie-Selective Photo-Crosslinker to Capture Protein-Protein Interactions in Living Cells”在线发表于Cell出版社子刊Chem 杂志。蛋白质相互作用在生命活动中扮演非常重要的角色,发现蛋白质新的相互作用或功能将有助于阐明特定生命过程,为相关疾病的治疗提供理论基础。然而蛋白质相互作用网络十分复杂,在活体条件下开展蛋白质相互作用研究非常具有挑战性。基于基因密码子拓展技术,在活体细胞的目标蛋白质中定点引入具有共价交联活性的非天然氨基酸,已经成为活细胞内研究蛋白质-蛋白质相互作用的有力工具。研究团队针对现有非选择性的蛋白质交联技术产生的交联肽段结构复杂、质谱数据难以解析、假阳性高等关键问题,发展了一种时空可分辨的残基选择性(resie-selective)共价交联新方法,成功实现了在活细胞中对相互作用的蛋白质复合物的有效捕捉及后续质谱的分析。通过对多种相互作用蛋白质(如乙酰化酶与底物)的研究,该技术可以捕捉活细胞中微弱的蛋白质相互作用;其获得蛋白质的交联肽段可以很大程度上简化质谱的分析、作为确定蛋白质相互作用的直接证据、确定相互作用的界面以及验证酶与特定底物的相互作用。该方法在一定程度上突破了传统蛋白质相互作用分析、发现方法的瓶颈,有望被广泛用于传统方法难以发现的活细胞中微弱的、瞬间的或呈动态作用方式的蛋白相互作用的研究。陈小华、唐卓为论文的共同通讯作者,陈小华课题组胡伟为该论文第一作者;上海药物所谭敏佳课题组参与此项工作。该研究得到上海药物所质谱技术服务部的支持,该项目得到国家自然科学基金委、中科院、上海市科委项目的资助。具有时空可分辨的捕捉活细胞中蛋白质相互作用技术示意图中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表一个月内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供至少一张图片。投稿者,请将文章发送至weixin@im.ac.cn。近期热文直接点击文字即可浏览!1、补牙或将成为历史?2、科学你慢慢学,中医我先治病去了3、科学告诉你应该多久洗一次澡4、新证据:喝咖啡能延长寿命!5、据说,这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照6、一顿早餐到底有多重要?7、情商也是把双刃剑!高情商或让你更脆弱8、施一公:压死骆驼的最后一根稻草,是鼓励科学家创业!9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀11、有志者事竟成!2型糖尿病成功被逆转12、每周两半小时,任何形式的锻炼都可以使你更长寿13、喝醉以后,你以为睡一觉就没事儿了?!14、仰卧起坐等或将成为延寿运动?15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...
为什么要研究蛋白质相互作用?蛋白质是细胞的功能分子,控制了细胞中所有生物系统。但是,通常它们不是“孤军奋战”,绝大多数蛋白质会与其他的蛋白质相互作用,一起参与生命的过程。因此了解未知或已知蛋白质的生物学功能和从细胞水平上确定细胞机制,已成为蛋白质组学研究的主要目标。 而当前研究蛋白质相互作用的主要技术方法,包括免疫共沉淀,荧光共定位,荧光双分子互补,荧光双分子互补,荧光能量共振转移等研究方法,通过了解各种研究方法的原理和特点,在实验中可根据不同的要求和目的选择合适的方法。免疫共沉淀(co-IP)原理是以抗原和抗体的特异性结合以及来自细菌的两种蛋白—Protein A/G—特异性结合抗体分子的现象为基础的研究蛋白质相互作用的经典方法,是确定两种蛋白质在细胞内相互作用的有效方法。 人们将抗体和大质量的琼脂糖颗粒或者磁珠进行进行交联或者亲和,然后用这个带有抗体的大颗粒物去识别溶液中的目标蛋白,此时如果目标蛋白已经与其他蛋白相互作用形成复合体,那么含有目标蛋白的蛋白复合体就会被这些大质量的颗粒物所亲和,由于抗体锚定在了这些大质量的颗粒物上。 人们通过各种缓冲液的清洗除去非特异性的结合后的颗粒物可以通过离心或者磁力架吸引进行收集,此时结合在这些颗粒物上的蛋白质理论上就是可以和目标蛋白直接或者间接相互作用的蛋白了。 通常情况下,做实验前你对于这些可能的互作蛋白已经有了猜测,那么可以将大颗粒物拖拽下来的蛋白复合体跑 SDS-PAGE。 然后用 western-blot 的方法,可以用这些可能的互作蛋白的抗体去进行检测,就能验证这种蛋白质之间的相互作用了。根据实验目的的不同,免疫共沉淀的方法可以有很多可以修改的地方。 比如,如果你希望验证蛋白之间直接的相互作用,那么你可以选择体外翻译系统,在试管中合成需要验证互作的一对蛋白,然后混合孵育,并进行检测,也可以通过原核表达系统纯化这对蛋白,然后进行混合孵育并检测等等。免疫沉淀的方法运用合理,可以玩出很多有意思的实验,回答很多问题。 荧光共定位,Fluorescenceco-localization,在过去,这个技术一般用于细胞内辅助证明蛋白相互作用,前些年,如果是其他物种的蛋白质,你应用酵母双杂交系统验证了它们的相互作用,reviewer 可能会说你这个并不能反映原物种中的真实情况,可能是假阳性。 这个时候,一些研究者就将这两个蛋白分别与不同颜色的荧光蛋白融合表达于原物种细胞当中,在高分辨显微镜下,如果两种荧光出现在同一位置,那么就证明它们空间上较为接近,很有可能产生了相互作用。然而,就如上一句话里所说的,只是很有可能,并不能作为直接证据证明它们真的相互作用了。这个技术一般都是没办法时候的办法,就不举例子啦。 荧光双分子互补, bi-molecular fluorescence complementation(BiFC), 人们把绿色荧光蛋白 GFP 分子分割成两段,分别与接受测试的两个蛋白融合表达。如果两个蛋白相互作用,那么在细胞中 GFP 的两个片段就可以在空间上相互接近,并最终能够在激光的激发下发出绿色的荧光。 这里的 GFP 也可以换成萤火虫荧光素酶 Luciferase,原理相同,不同的是荧光素酶需要有底物的存在,发出的是自发荧光而非激发光 。这类技术的好处是可以再活细胞里进行观测,可以进行实时监控,定量等实验。 但是该技术的空间分辨率大概是 250nm,可以说对于蛋白质相互作用来说,依然是相当远的一个距离,因此也有很大可能是假阳性,同时融合蛋白也可能对受试蛋白的空间构象造成影响造成假阳性假阴性的结果。总的来说,这类技术还是要优于前两个的。 荧光能量共振转移,fluorescence resonance energy transfer(FRET),这个技术与第三条又有所不同。 人们将目标蛋白 A 与青色荧光蛋白 CFP 融合表达,将 A 的可能的互作蛋白 B 与黄色荧光蛋白 YFP 融合表达,CFP 的激发光是波长是 414nm 紫外光区域,而荧光波长是 475nm 蓝光区域,恰好 YFP 的激发光是 475nm 附近蓝光区域,而荧光则是 525nm 附近黄色光区域。如果 AB 两蛋白相互作用,空间上相互接近,导致 CFP 和 YFP 分子也在空间上相互接近,那么当仅用紫外光激发 CFP 时,CFP 接收能量放出的蓝光将直接被 YFP 吸收,从而发出黄色的光,如果能够定量 CFP 的蓝光被转化成为 YFP 的黄光效率的变化,那么就可以检测出两个蛋白间的距离的变化 。 因此,这项技术不仅能验证蛋白质的相互作用,还能够表征这种相互作用距离的动态变化,比如蛋白质分子直接相对运动的方向速度等。比如在这篇文章里 ,作者们就用 FRET 测定了细胞运动时的受力情况。 亲和纯化 - 质谱,affinity purification-mass spectrometry(AP-MS),刚才说了,如果你在实验之前已经对目标蛋白有推测的互作蛋白,那么你可以做 western-blot 对它进行检测。 可是,如果你想找一些以前未被报道,你自己也无法猜测的新互作蛋白呢?这个时候,你可以把免疫共沉淀后得到的样品,送去做蛋白组学质谱的实验室,通过质谱对这个复合体中的所有成员进行鉴定,理论上你就获得了整个目标蛋白复合体的成员信息。 如果说,之前的实验都是用一把枪,瞄准对面山头的敌人然后各个击破,那么质谱的方法就是拿了一门炮,将对面山头的敌人一网打尽。AP-MS 的方法还有很多变种。 比如利用一些可以对周围蛋白进行生物素标记的酶,我们可以将目标蛋白与这些酶融合表达,那么,在细胞内,这些融合蛋白就可以对目标蛋白附近的所有蛋白打上亲和素的标记,然后通过生物素与亲和素超强的亲和性,我们可以大幅提高 AP-MS 鉴定的灵敏度,在冲洗非特异性结合的时候,我们就不用担心弱相互作用被我们丢失,这类方法叫做邻近标记(proximity labeling)- 质谱法。 酵母双杂交,Yeasttwo hybrid(Y2H), 这是一个古老的技术,Stanley Fields 和 Ok-KyuSong 在 1989 年的时候利用大肠杆菌中 GAL4 乳糖操纵子的原理,开发出这个方法用于检测蛋白质之间的相互作用 。 GAL4 操纵子有两个结构域,BD(binding domain)结构域和 AD(activation domain),其中 BD 结构域可以结合在 UAS(upstreamactivating sequence)DNA 区域,在 AD 结构域可以激活 UAS 下游的基因表达。 因此,他们把 GAL4 的两个结构域切分开,这样,BD 可以与目标蛋白结合,并且先行结合在报告基因 lacZ 上游的 UAS 区域,接着,把需要检验是否与目标蛋白相互作用的蛋白与 AD 结构域融合表达,如果目标蛋白和被检测蛋白可以相互作用,它们必定会在空间上相互接近彼此,这种相互作用可以使得 AD 和 BD 结构域也在空间上相互接近,这样就可以激活报告基因 lacZ 的表达,使得人们可以检测到 。 这个方法的优势在于廉价且易操作,这个方法一度非常流行,既可以用于筛选目标基因的相互作用蛋白,也可以用于验证相互作用,以及定量检测相互作用的强度。 但是缺点在于受试蛋白都需要和 AD/BD 结构域形成融合蛋白,空间构象可能改变,其次,许多蛋白质的相互作用可能同时需要其他蛋白的协助,而这个系统并无法把这些辅助蛋白也拉进来检测,因此经常漏掉很多的蛋白相互作用,第三,由于反应发生在真菌细胞内,如果你的目标蛋白来自其他物种,这个实验可能并不能反应蛋白在原物种细胞里的真实状态,最后,有的蛋白质可能自身就能够激活报告基因表达,比如转录因子,这样,这类蛋白就没办法通过酵母双杂交进行筛选和验证相互作用了(当然也可以将该蛋白换至 AD 载体上,但是依然有其局限性)。文章来源:每日生物评论欢迎关注微信公众号:每日生物评论,或Bio-review用最专业的精神,开放性的思维,与你一起探索行业走向,快速了解这个领域!
近日,中国科学院武汉病毒研究所/病毒学国家重点实验室胡志红、王曼丽研究团队在蛋白质相互作用的研究方法方面取得新进展,相关研究成果以Mito-docking: A novel in vivo method to detect protein-protein interactions(《线粒体锚定:一种研究活细胞内蛋白间相互作用的新方法》)为题发表在国际学术期刊Small Methods上。蛋白质之间的相互作用对生命活动至关重要。尽管已有不少体内研究蛋白互作的方法,但由于许多蛋白互作是高度动态的,因此用传统的方法难以捕获。该研究基于“招募”和“聚集”的原理,即将“诱饵”蛋白A锚定在线粒体的外膜上,如B蛋白能与A蛋白互作,则将被“捕获”到线粒体外膜,发生富集;如C蛋白不与A蛋白互作,则不会发生定位变化(图1)。文章首先用线粒体锚定(Mito-docking)的方法有效验证了G蛋白亚基γ2和β1间的互作,并进一步运用该方法研究了核转运受体(importin α isoforms)与货物蛋白(经典的核定位信号cNLS)之间的互作,揭示了核转运受体-货物蛋白的识别特异性(图2)。研究发现,该方法不仅能有效检测如核运输过程中的短暂蛋白间互作,还能对蛋白互作的强度进行相对定量分析,是一种高效、直观、简单的研究活细胞中蛋白质互作的新方法。武汉病毒所博士生邵伟为该论文的第一作者,副研究员王曼丽和研究员胡志红是该论文的共同通讯作者。该研究得到中科院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-SMC021)、国家自然科学基金创新研究群体项目(31621061)和病毒学国家重点实验室病毒学前沿科学重点研究项目(klv-2016-03)的资助。图1. Mito-docking研究蛋白间相互作用的原理示意图 图2. 利用Mito-docking研究importin α异构体对SV40 NLS的识别特异性。A. 将含有线粒体锚定信号的野生型NLS(NLSwt)与不同的importin α异构体共转染细胞。发现除α6外,其余几个importin α异构体均被招募到线粒体外膜,从而产生明显的荧光共定位现象。B. NLS突变后(NLSm)不能与任何importin α异构体互作。中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表一个月内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供至少一张图片。投稿者,请将文章发送至weixin@im.ac.cn。本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办近期热文直接点击文字即可浏览!1、补牙或将成为历史?2、科学你慢慢学,中医我先治病去了3、科学告诉你应该多久洗一次澡4、新证据:喝咖啡能延长寿命!5、据说,这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照6、一顿早餐到底有多重要?7、情商也是把双刃剑!高情商或让你更脆弱8、施一公:压死骆驼的最后一根稻草,是鼓励科学家创业!9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀11、有志者事竟成!2型糖尿病成功被逆转12、每周两半小时,任何形式的锻炼都可以使你更长寿13、喝醉以后,你以为睡一觉就没事儿了?!14、仰卧起坐等或将成为延寿运动?15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王方军团队在蛋白质复合物形成和干预机制分析新方法研究方面取得新进展。研究人员通过溶液状态蛋白质赖氨酸两步稳定同位素标记和定量蛋白质组学分析,实现对蛋白—蛋白识别关键位点区域的精确探测,并可评估小分子对蛋白质复合物的构象识别干预情况。相关研究结果发表于《化学科学》。蛋白质的结构和相互作用决定了其生物学功能,目前对溶液状态蛋白—蛋白识别和结构动态变化研究仍然缺乏高灵敏度的分析方法。此前,王方军等人发现蛋白质上赖氨酸的原位标记反应性与其所处微观结构中的氢键、静电相互作用强度密切相关。受此启发,研究团队又提出以蛋白质上所有赖氨酸位点为内源性反应探针,通过定量赖氨酸侧链氨基在蛋白—蛋白、蛋白—小分子结合前后的标记反应性变化,精确探测蛋白质识别过程中的关键区域和相关构象变化。为进一步提高赖氨酸反应性定量分析的通量和灵敏度,该研究进一步发展了溶液状态蛋白质 " 活性—变性 " 赖氨酸两步稳定同位素标记定量策略(TILLRP),系统研究了重组 SARS-CoV-2 S1 蛋白质和人体 ACE2 受体之间的相互作用情况;发现 S1 蛋白质 RBD Lys386-Lys462 区域的赖氨酸位点在 S1-ACE2 复合物形成前后标记反应性发生了显著改变,并由此提出可以利用该区域赖氨酸的标记反应性调控水平评估小分子活性物质对 S1-ACE2 识别的干预情况。该研究成果可能有助于相关治疗药物分子的研发。相关论文信息:https://doi.org/10.1039/D0SC05330A【来源:科普中国网】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王方军团队在蛋白质复合物形成和干预机制分析新方法研究方面取得进展,通过溶液状态蛋白质赖氨酸两步稳定同位素标记和定量蛋白质组学分析,实现对蛋白—蛋白识别关键位点区域的精确探测,并可评估小分子对蛋白质复合物的构象识别干预情况。蛋白质的结构和相互作用决定了其生物学功能,目前对溶液状态蛋白—蛋白识别和结构动态变化研究仍然缺乏高灵敏度的分析方法。此前,研究团队发现蛋白质上赖氨酸的原位标记反应性与其所处微观结构中的氢键、静电相互作用强度密切相关;提出以蛋白质上所有赖氨酸位点为内源性反应探针,通过定量赖氨酸在蛋白—蛋白,蛋白—小分子结合前后的标记反应性变化,精确探测蛋白质识别过程中的关键区域。为进一步提高赖氨酸反应性定量分析的通量和灵敏度,该团队进一步发展了溶液状态蛋白质“活性—变性”赖氨酸两步稳定同位素标记定量策略(TILLRP),系统研究了重组SARS-CoV-2 S1蛋白质和人体ACE2受体之间的相互作用情况;发现S1蛋白质RBD Lys386-Lys462区域的赖氨酸位点在S1-ACE2复合物形成前后标记反应性发生了显著改变;提出可以利用该区域赖氨酸的标记反应性调控水平评估小分子活性物质对S1-ACE2识别的干预情况,可能有助于相关治疗药物分子的研发。该研究结果发表在《化学科学》(Chemical Science)上。上述研究工作得到国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。大连化物所提出蛋白质相互作用识别和干预机制分析新方法【来源:大连化学物理研究所】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn
科技日报记者 刘海英美国哥伦比亚大学研究人员开发出一种用于推断病毒蛋白质和人类蛋白质间相互作用的计算框架,利用该方法获取了大量关于病毒是如何感染人类的信息,并绘制出了所有已知可感染人类的病毒与其感染细胞间蛋白质相互作用的图谱。相关论文发表在近日的《细胞》杂志上。病毒是细胞内的寄生微生物,它会通过蛋白质间的相互作用来利用细胞机制,而细胞也同样依靠这种作用来启动应对病毒入侵的免疫反应机制。因此,了解蛋白质间的相互作用对于理解病毒与宿主细胞的关系至关重要。目前,科学家主要通过高通量方法来研究蛋白质间的相互作用,虽然获取了很多新发现,但这种方法在可扩展性方面的不足也限制了研究。此次,哥伦比亚大学研究人员开发的计算框架P-HIPSTer,利用蛋白质结构信息推断病毒蛋白和人类蛋白之间的相互作用,能有效弥补高通量方法扩展性不足的缺陷。通过P-HIPSTer,研究人员对已知的1000余种可感染人类的病毒及其编码的大约13000种蛋白质进行了研究,最终绘制出人类—病毒蛋白质间相互作用图谱。该图谱涵盖了大约28.2万个可能的相互作用蛋白对,其所揭示的生物学信息对人类免疫学和传染病研究具有重要价值。除了确认人类—病毒蛋白质相互作用外,P-HIPSTer还帮研究人员获取了大量关于病毒如何感染人类细胞并导致疾病的信息,包括雌激素受体在调节寨卡病毒感染中的作用、人乳头瘤病毒如何导致癌症、病毒如何影响人类基因组等等。研究人员表示,目前科学家对病毒蛋白质与人类蛋白质间相互作用的了解并不深入,希望新绘制的图谱能为科学界提供更多的研究资源,帮助科学家获取更多的生物学信息。下一步,他们打算将P-HIPSTer用于一些更复杂病原体,如寄生虫和细菌的研究;而未来,他们可能用这一工具来研究影响农作物或牲畜的病毒或病原体。
编者按:俗话说“业精于勤而荒于嬉,行成于思而毁于随”。对于科研者来说,一个成功地研究一定是经历了反复的实验,其中肯定是付出许多艰辛和努力的。可是科研光是勤劳如果没有好的方法可是会走很多弯路的...继上期小鹿盘点了蛋白组学的热门方法【大热点】3篇文章总计IF:66分,带您get时下热点技术后。本期小鹿帮助各位科研老师总结了蛋白质组学常用技术ITRAQ蛋白质组学、TMT蛋白质组学、PRM技术、LC-MS/MS...8篇文章,平均IF:10.6带您看尽蛋白质组学研究方法。1长链非编码RNA-LINC00673中的一个胰腺癌风险变异为miR-1231构建了结合位点使得PTPN11降解受到干扰在胰腺癌的研究中,全基因组关联研究已经确定了几个与胰腺癌风险相关的基因位点,然而遗传因素影响散发性胰腺癌发展的机制仍然很大程度上未知。本篇文章由鹿明生物合作客户北京协和医院肿瘤研究所林东昕教授研究组发表在《Nature genetics》(IF:31.616)的题为“Pancreatic cancer risk variant in LINC00673 creates a miR-1231 binding site and interferes with PTPN11 degradation”的研究论文,该研究揭示了LINC00673在维持细胞稳态中的重要作用以及其变异如何赋予胰腺癌易感性。本文中用蛋白质组学技术发现了与LINC00673相互作用的蛋白PTPN11,从而阐明了LINC00673的功能机理。材料:细胞系、小鼠、人胰腺组织、血发表期刊:Nature genetics影响因子:31.616(发表时期影响因子)主要技术:GWAS、qRT–PCR、immunoprecipitation、LC-MS/MS(鹿明生物提供服务支持)2解析潮间带大型绿藻光系统I-捕光天线I复合物结构PSI 是一个极高效率的光能吸收和转化系统,几乎每一个吸收的光子都能产生一个电子,其量子转化效率超过90%。PSI 高效吸能、传能和转能的结构基础是科学研究的前沿问题。2019年3月8日,济南大学、中科院植物所与清华大学合作在Nature Plants发表了题为 Structure of a green algal photosystem I in complex with a large number of light-harvesting complex I subunits的研究长文,(其中:质谱测序由上海鹿明生物科技有限公司协助完成。)报道了一种潮间带大型绿藻(假根羽藻,Bryopsis Corticulans)PSI-LHCI 超分子复合物的3.49 分辨率的冷冻电镜结构,这是继高等植物之后,在 PSI 结构与功能研究领域取得的又一重大突破。本文进一步完善了对光合生物进化过程中 PSI 结构变化趋势的理解;从进化与光环境适应的角度揭示了捕光天线复合物的捕光设计机理;为揭示绿藻光合膜蛋白 PSI-LHCI 高效吸能与传能的机理奠定了坚实的结构基础;为人工模拟光合作用机理,为指导设计作物与提高植物的光能利用效率提供了新的理论依据和新思路。3运用IncRNA、iTRAQ研究诱导自噬抑制葡萄膜黑色素瘤的发生机理葡萄膜恶性黑色素瘤是成年人中最多见的一种恶性眼内肿瘤,在国外其发病率占眼内肿瘤的首位,在国内则仅次于视网膜母细胞瘤,居眼内肿瘤的第二位。此瘤的恶性程度高,眼后是好发部位。易经血流转移,85%转移至肝脏。本篇由欧易/鹿明生物合作客户上海交通大学医学院范先群教授课题组发表在《Autophagy》的”ZNNT1 long noncoding RNA inces autophagy to inhibit tumorigenesis of uveal melanoma by regulating key autophagy gene expression“运用lncRNA 芯片、iTRAQ 蛋白质定量技术探究lncRNA 在 UM 肿瘤发生中的作用报道。发表期刊:Autophagy影响因子:11.059运用技术:文章中iTRAQ 蛋白质定量技术由鹿明生物提供服务本研究表明,在葡萄膜黑色素瘤中,lncRNA ZNNT1 起到了抑癌基因作用。ZNNT1 可以通过上调 ATG12 表达,调控 ATG12-ATG5 结合,促进细胞自噬,进而抑制了肿瘤的发生。本研究通过运用lncRNA 芯片、iTRAQ 蛋白质定量技术为葡萄膜黑色素瘤的临床治疗提供了新的思路。4LncRNA SNHG10通过正反馈环调节其同源物SCARNA13促进肝癌发生和转移的研究肝细胞癌(HCC)是最常见的恶性肿瘤之一,全球发病率位居第六,死亡率位居第三。极易复发和转移导致了肝癌患者的高死亡率,因此针对肝细胞癌的发生和转移机制的研究迫在眉睫。本文为鹿明生物客户--四川大学肝胆外科研究室的科研者们于2019年5月发布在Cancer Res的研究文章:LncRNA SNHG10通过正反馈环调节其同源物SCARNA13促进肝癌发生和转移的研究,为肝细胞癌的发生和转移机制又进行了深入的研究。发表期刊:Cancer Res影响因子:8.378主要运用鹿明生物技术:TMT标记定量、RNA测序((RNA-seq)、qPCR5在模拟生理环境中通过蛋白冠装饰的超顺磁性纳米粒子靶向电荷介导的癌细胞纳米技术在癌症诊断和治疗中以及生物医学功效各方面起着关键作用,本文由鹿明生物合作单位同济大学、青岛大学等多家科研院校共同合作发表在《ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 》上的Electrical-Charge-Mediated Cancer Cell Targeting via Protein Corona-Decorated Superparamagnetic Nanoparticles in a Simulated Physiological Environment ,通过在模拟生理液体中对粒子表面蛋白冠对癌细胞靶向的影响进行了研究,为临床灵敏检测血液循环肿瘤细胞开辟了新途径,其中蛋白质组学技术在鉴定蛋白冠成分时发挥了重要作用,该技术已在各个研究领域中得到广泛应用。本文研究为临床灵敏检测血液循环肿瘤细胞开辟了新途径,其中蛋白质组学技术在鉴定蛋白冠成分时发挥了重要作用,该技术已在各个研究领域中得到广泛应用。发表期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 影响因子:8.456 鹿明生物提供服务:LC-MSMS(MPI技术)6运用LC-MS/MS鉴定GRP78是鸭Tembusu病毒感染BHK-21细胞的受体研究Tembusu病毒(TMUV)是一大群具有包膜的单正链RNA病毒。该类病毒通过吸血的节肢动物(蚊、蜱、白蛉等)传播而引起感染。在我国,Tembusu病毒(TMUV)的爆发和传播给中国水禽养殖业带来了巨大损失。本篇文章由鹿明生物合作客户江苏省农业科学院兽医研究所赵冬敏博士为第一作者,发表在Frontiers in Microbiology杂志发表题为“Identification of Glucose-Regulated Protein 78 (GRP78) as a Receptor in BHK-21 Cells for Duck Tembusu Virus Infection”的研究论文,该研究报道了BHK-21细胞中TMUV结合分子的探究。发表期刊:Frontiers in Microbiology影响因子:4.259运用鹿明生物技术:LC-MS/MS7垂丝海棠应对盐碱胁迫适应性的生理、蛋白质组学和代谢组学的整合分析由于土壤盐碱化逐年增加造成可耕作面积逐年减少,使盐碱等非生物胁迫已成为严重影响我国粮食生产的重要因素。同时针对抗盐碱功能机理的研究也是选育耐盐碱新品种的关键。在2019年,欧易/鹿明生物合作客户甘肃农业大学王延秀课题组在Horticulture Research杂志发表题为“垂丝海棠应对盐碱胁迫适应性的生理、蛋白质组学和代谢组学的整合分析”的文章。该文章作者通过蛋白质组学、代谢组学以及生理学数据,对可耐受盐碱的垂丝海棠中参与植物胁迫反应的植物途径及其调控机制进行深入研究,为使用基因工程提高该植物的耐盐碱性提供了重要依据。发表期刊:Horticulture Research影响因子:3.64运用技术:蛋白质组学、代谢组学8定量蛋白质组学鉴定鸡脾脏中细胞外基质降解与基因型VII新城疫病毒的免疫病理相关新城疫(newcastle disease,ND)是由新城疫病毒引起禽的一种急性、热性、败血性和高度接触性传染病。以高热、呼吸困难、下痢、神经紊乱、黏膜和浆膜出血为特征。具有很高的发病率和病死率,是危害养禽业的一种主要传染病。OIE将其列为A类疫病。本篇由上海鹿明生物科技有限公司合作客户扬州大学农业部畜禽传染病学重点开放实验室刘秀梵院士课题组发表在《Journal of Proteomics》的文章“Quantitative proteomics identify an association between extracellular matrix degradation and immunopathology of genotype VII Newcastle disease virus in the spleen in chickens”运用TMT定量蛋白质组学技术首次提供了NDV对ECM调节的证据,并将ECM重塑作为NDV病理的新表现形式,加深了对NDV发病机制的了解。发表期刊:Journal of Proteomics影响因子:3.537运用技术:、qRT-PCR、Western blot、ELISA、TMT蛋白质组学(鹿明生物提供技术支持)目前,蛋白质组学研究以其高通量、高灵敏度、高效的蛋白质分离鉴定方法在医学、农学、微生物等方面都有着广泛地应用,并且蛋白质组学研究也为寻找各种疾病的关键蛋白和标志蛋白、对于疾病的诊断、病理的研究和药物的筛选都具有重要的意义。鹿明生物以其多年的蛋白组学研究经验也在蛋白质组学道路上不断地探索~~鹿明生物上海鹿明生物科技有限公司,一直专注于生命科学和生命技术领域,是国内早期开展以蛋白组和代谢组为基础的多层组学整合实验与分析的团队。经过近数年的发展沉淀,公司建立起了iTRAQ/TMT、DIA、PRM、修饰蛋白组等蛋白组学技术平台和全谱代谢组、靶向代谢组、拟靶向代谢组、脂质组等代谢组学技术平台以及相应的数据整合分析平台,并建立了科学完整的服务流程和精细规范的操作标准。公司拥有:SCIEX-QTRAP-6500,SCIEX-QTRAP-6500 plus,SCIEX-QTRAP-4000,Waters Xevo G2-XS,Thermo-TSQ-Altis,Thermo-Obritrap-QE,Thermo-Obritrap-QE-HF,Aglient-GCMS-7890B/5977A,AglientGCMS7890B/5977A(带顶空进样装置)及云计算分析平台等大型检测设备以及完整的样品前处理系统和数据分析系统(拥有各类分析软件及数据库)。公司荣获国家高新技术企业,通过ISO9001认证,获得代谢组学专利及软件著作等近20余项知识产权专利;同时也取得上海市公共技术服务平台资质认证,获得上海市创新创业计划大赛支持。迄今为止,鹿明完成服务项目上万个,涉及医学、农业、生态学及工业应用等多个研究领域,发表SCI论文数百篇。2017年6月,公司与上海欧易生物医学科技有限公司实现战略整合,实现中心法则上中下游多层组学的串联,整合后的鹿明力求打造优质技术平台,争做优质蛋白代谢服务企业,助力生命科学领域的科学家快出成果,出好成果,从而推动科技创新。鹿明生物,多层组学定制服务专家,为您的科研助力!END
加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的研究团队确定了 332 个 SARS-CoV-2 蛋白与人类细胞蛋白质之间的相互作用图谱,筛选出 69 种可针对这些相互作用的药物,将有助于发现可能有效的抗 SARS-CoV-2 药物,该论文已在 Nature 发表。(来源:Nature)研究人员通过绘制宿主和可靶向病毒之间的蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI),创建了 SARS-CoV-2 如何在感染过程中劫持和重新连接宿主的作用机制图谱,利用该图谱进行一系列药物和化合物并进行后续测试,确定了具有较高抗 COVID-19 潜力的关键药物,其中几个药物正处于临床试验阶段。同时,他们还发现一种常见于非处方止咳糖浆中的化合物,能够加剧病毒感染正常细胞。论文作者,加州大学旧金山分校(UCSF)定量生物科学研究所(QBI)主任细胞与分子药理学教授 Nevan Krogan 博士指出,“未来,研发人员不必再花费大量时间去寻找化合物,图谱已经确定了化合物的子集,利用它可以快速的进行定量分析。”团队详细研究了与病毒蛋白相互作用的人类蛋白质的细胞生物学特性、表达模式、新冠病毒感染期间的表达变化以及与宿主 - 病原体相互作用蛋白的其他图谱的关系研究生成了宿主和病毒蛋白之间 332 个 PPI 图谱,从中发现 66 种人类蛋白质含有 69 种已知化合物的靶点。其中有 29 种 FDA 批准的药物,12 种临床试验药物和 28 种临床前化合物。图丨新冠病毒蛋白的互作网络。(来源:Nature)此外,研究人员根据这些蛋白相互作用数据进一步分析发现,新冠病毒的蛋白参与了多种复合物的形成和生物学过程中,并与人类的蛋白质存在广泛的相互作用,包括 DNA 复制、表观遗传和基因表达调控因子、囊泡运输、脂质修饰、RNA 处理和调控、泛素连接酶等。其中,约 40% 的 SARS-CoV-2 相互作用蛋白与内膜腔或囊泡运输途径有关,新冠病毒的主蛋白酶 Mpro 可能影响内质网和线粒体的转运。新冠病毒蛋白也与天然免疫信号蛋白存在相互作用,包括 IFN 通路、NF-κB 通路等。此外,调节抗病毒天然免疫信号的另外两种 E3 泛素连接酶 TRIM59 和 MIB1 分别与 Orf3a 和 Nsp9 之间存在相互作用。这些作用都有可能是参与到诸如炎症因子风暴、细胞因子调节等人类表型和病毒生物学过程中。研究团队在 69 种已鉴定化合物中筛选了 47 种,包括上市药物、研究新药和临床前候选药物,并展开测试。巴黎和纽约大学的团队在 Vero(非洲绿猴肾细胞)上筛选药物,并鉴定了两组显示抗病毒活性的药理学试剂:mRNA 翻译抑制剂和 Sigma1 和 Sigma2 受体调节剂。图丨新冠病毒蛋白互作药物人类靶点网络。(来源:Nature)迄今为止,已有 10 种药物表现出抗病毒作用。蛋白质翻译抑制剂 Zotatifin(目前正处于癌症治疗的 I 期试验中)和 Ternatin-4(plitidepsin),临床上用于多发性骨髓瘤,两种药物的制造商都已经宣布他们将开始进行 COVID-19 的临床试验。同时,多种药物可调节 Sigma1 和 Sigma2 受体,其中一些对 SARS-CoV-2 有疗效,包括抗组胺药(cloperastine and clemastine,氯吡格雷和氯马斯汀),抗精神病药(haloperidol and melperone,氟哌啶醇和美培隆),抗疟药(hydroxychloroquine,羟氯喹),激素(progesterone,黄体酮),抗焦虑药(siramesine,西拉美新)和两种临床前化合物。研究团队认为,识别两种不同的抗病毒机制,对于对抗 SARS-CoV-2 非常有意义。目前,瑞德西韦已经获得了 FDA 的紧急使用授权,用于住院重症患者的紧急治疗。该研究的最新发现有助于将已有疗法与瑞德西韦等针对病毒的药物联用,开发出治疗新冠病毒的 “鸡尾酒” 疗法,同时避免产生耐药性和副作用,为药物筛选和开发新冠病毒相关药物研究提供新的思路。该研究就还发现一种用于许多非处方咳嗽糖浆的药物右美沙芬(dextromethorphan)会使病毒在细胞中的生长更活跃。研究小组指出,他们在实验室环境中的观察结果可能需要谨慎使用这种药物,直到进一步了解其对病毒的影响。UCSF 药学院药物化学教授 Brian Shoichet 博士表示:“我们应该小心,以上均是体外测试的结果,并没有临床表现,我们并非建议每个人都停止服用右美沙芬。“他强调“但是,这种‘亲病毒效应’可能是有害的,值得展开进一步的研究。”据悉,研究团队已与药品制造商,政府部门和公共卫生官员共享研究数据,几家制药公司正在将一些已鉴定的药物进行临床试验,以评估其抗病毒效果和治疗指数。
前言2020年7月希伯来大学医学中心Gilad W. Vainer团队在Molecular & Cellular Proteomics发表了题为“Novel Proteome Extraction Method Illustrates a Conserved Immunological Signature of MSI-H Colorectal Tumors”的研究成果,通过建立更为简洁且环保的FFPE样本蛋白提取方法,对微卫星稳定和不稳定的结直肠癌样本进行非标记蛋白质组学分析,结果揭示了肿瘤细胞在长期体内免疫压力下所经历的变化。产生的数据为寻找新的临床生物标志物和治疗方法提供了宝贵资源。中文标题:新型蛋白质组提取方法阐明了MSI-H结直肠肿瘤的保守免疫学特征研究对象:结直肠肿瘤发表期刊:Molecular & Cellular Proteomics影响因子:4.87发表时间:2020年7月运用生物技术:非标记定量蛋白质组学(福尔马林固定和石蜡包埋临床组织样本)研究背景分子病理学的重大突破之一是从福尔马林固定和石蜡包埋(formalin-fixed and paraffin-embedded, FFPE)的临床组织中有效提取DNA和RNA。尽管已有方法可以提取FFPE样本中的蛋白质[1],但仍然存在诸多问题[2]。主要问题之一是临床中组织固定时间的巨大差异,由于蛋白质的回收率随着固定时间的延长而下降,因此不同的组织固定时间得到的蛋白质组学结果差异较大。建立稳健、有效且不受固定时间影响的蛋白质提取方法将有助于推动临床蛋白质组学的发展。结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是一种常见的癌症,其基因组不稳定是关键的发展因素之一。基因组不稳定性的两种主要形式:染色体不稳定性和微卫星不稳定性(microsatellite instability, MSI)控制着这一过程。大多数CRC病例的特征是染色体不稳定且微卫星稳定(microsatellite stability, MSS)。然而约5-15%的CRC是微卫星高度不稳定性(MSI-H)。MSI-H肿瘤,也称为错配修复缺陷(mismatch repair deficient, MMRd),由DNA错配修复蛋白的缺乏而发展。MSI-H肿瘤会产生可能充当新抗原的异常蛋白,并触发针对肿瘤的有效免疫反应。越来越多的证据表明MSI-H肿瘤细胞与免疫微环境之间存在独特而复杂的相互作用。研究思路研究结果1、FFPE蛋白质组提取的优化临床中福尔马林的固定时间差异较大,较长的固定时间对从临床FFPE样品中提取的蛋白数量产生有害影响,从而影响了质谱检测的蛋白质组覆盖率。本文作者为最小化固定时间对蛋白质组学结果的影响,更改了FFPE蛋白质组提取的几个步骤:1.使用矿物油(mineral oil)进行脱蜡,免除了传统方法中有毒的有机溶剂和多次洗涤。2.升高温度和压力(121c,15psi),有助于蛋白质提取过程。作者将此方法命名为TOP (Temperature-Oil-Pressure)法。作者使用一组在福尔马林中固定2或8天的匹配组织,比较了传统方法和TOP法的蛋白质组结果(每组3次重复)。如图2A示,共鉴定到3988种蛋白质(>3肽段),传统方法8天固定组的蛋白数量最少,Pearson相关性分析表明传统方法8天组与其他组的相关性较低(图2B)。使用12个样品共同鉴定到的2350种蛋白质进行相关性分析也是同样的结果(图2C)。图2 | 与传统提取方法相比,TOP方法对福尔马林固定导致的偏差更具抵抗力(A)蛋白质鉴定数;(B)3988种蛋白的Pearson相关性热图;(C)12个样本中共同鉴定到的2350种蛋白的Pearson相关性热图;2、结直肠癌样本的无监督聚类作者使用TOP法对FFPE结直肠癌样品进行蛋白提取和蛋白质组学非标定量分析。检测的19个样品中8个是MSI-H(42%)。结果共鉴定到4350种蛋白质,其中1664种蛋白质在所有的样本中共同鉴定到。无监督分层聚类显示了两个主要的类别群(图3)。一类包含MSI-H样本(8个中的7个),另一类包含MSS样本(11个中的8个)。且来自同一肿瘤不同区域的样本聚集在一起(样本750和30497;图3)。这些结果表明,优化后的临床蛋白质组学可以产生一致且高质量的数据,并且肿瘤蛋白质组反映了MSI的状态。图3 |无监督层次聚类3、MSI-H肿瘤过表达STAT1和许多免疫相关蛋白差异蛋白分析发现,与MSS组相比,MSI-H组中有67种蛋白上调,35种蛋白下调(图4A)。使用STRING数据库进行蛋白质相互作用分析,发现MSS肿瘤过表达的35种蛋白质没有统计学上的显著富集。而MSI-H过表达的蛋白质具有高度显著的连接富集(图4B)。此外,发现约33%的蛋白质(65种中的22种)与免疫应答过程有关(图4C),特别是与干扰素-γ介导的信号传导途径(图4D)和抗原加工呈递有关。差异蛋白列表中包含STAT1蛋白,这是包括干扰素-γ信号传导在内的许多免疫过程中的关键转录因子。综上所述,MSI-H肿瘤过表达的蛋白质高度富集并与免疫系统有关。图4 | 差异蛋白分析(A)差异蛋白形成的有监督聚类结果;(B)67种MSI-H组过表达蛋白的相互作用;(C)22种蛋白质与免疫应答有关;(D)5种蛋白质与干扰素-γ介导的信号通路有关;4.MSI-H结直肠肿瘤细胞异常表达MHC-II受体为了确定蛋白质组学数据中的差异蛋白是由肿瘤细胞还是基质细胞表达,作者对几种候选蛋白进行了免疫组化分析。由于MHC-II蛋白通常在上皮细胞中不表达,且MSI-H肿瘤细胞中曾报道为阳性,因此作者分析了5个MSS和4个MSI-H肿瘤中MHC-II蛋白的免疫组化(图5A)。结果显示基质淋巴细胞在MSS和MSI-H肿瘤中均表达HLA-DPB1,HLA-DQB1和CD74,其可作为内部阳性对照。但是仅在MSI-H样品中发现了具有弥散性(diffuse)、细胞质(cytoplasmatic)和膜状(membranous)阳性的肿瘤细胞(图5)。免疫组化结果表明免疫学特征主要由肿瘤细胞驱动。此外,它强调了MSI-H肿瘤细胞对MHC-II(免疫检查点LAG-3的配体)的高表达。图5 | 免疫组化表明MSI-H肿瘤细胞表达MHC II型成分5.只有STAT1水平与干扰素-γ信号传导相关人STAT蛋白家族有7个成员。暴露于干扰素-γ后,磷酸化STAT1和STAT3的含量增加,转移到细胞核中起转录激活剂的作用。对Pearson相关矩阵进行无监督聚类,作者发现61种蛋白聚在STAT1附近(图6)。GO功能富集的前三个过程均与免疫相关(图6C)。此外,总STAT1水平与干扰素-γ介导的信号通路和吞噬体相关。对STAT3分析发现聚集了54种蛋白质,但是与STAT3相关的生物学过程和STAT1的完全不同。结果表明STAT家族蛋白与不同的蛋白和生物学过程相关,仅STAT1蛋白水平与区分MSI-H和MSS肿瘤的相同免疫过程相关。图6 | Pearson相关性矩阵的无监督聚类6. 长时间暴露于干扰素-γ可区分STAT1与STAT3接着作者在不断增加的干扰素-γ存在下培养了微卫星不稳定的人CRC细胞DLD1和RKO,观察到STAT1和STAT3的磷酸化水平和总量增加。通过对比短期(1天)或长期(1周)的干扰素-γ暴露,发现一天后总STAT3水平趋于稳定,而在一日暴露和一周暴露之间STAT1水平持续上升(图7A)。接着作者研究了干扰素-γ在癌细胞中诱导的时间蛋白质组学变化。通过对暴露于干扰素-γ一天,一周和对照组的DLD1细胞进行蛋白质组分析,鉴定并定量了包括STAT1和STAT3在内的3771种蛋白质,样本相关性分析表明对照组和IFN-g 1周组显示出最大的差异,而INF-g 1天组在两者之间(图7B)。此外无监督的主成分分析结果与实验设计相匹配(图7C)。图7 | 长期接触IFNg导致STAT1水平继续上调7.暴露于干扰素-γ触发复杂的时间蛋白质组变化对上述3组间进行差异蛋白分析,发现16.1%的蛋白质组(608/3771蛋白)差异表达。这些蛋白质的层次聚类清楚地显示了时间变化(图8),并突出了复杂的时间行为。图8 | 差异表达蛋白的监督层次聚类相关讨论作者优化了FFPE样本提取方法,该方法适用于较宽的福尔马林固定时间。此外,新方法简化了样品制备步骤,且升高的温度和压力有效地溶解了蛋白质。与使用有机溶剂的传统方法相反,TOP方法使用的无害、环保的试剂。从FFPE切割开始约3个小时即可完成蛋白质组提取,且无需通风橱。使用TOP方法和19个FFPE组织,作者建立了结直肠癌临床蛋白质组数据,鉴定和定量超过4100种蛋白质。无监督分层聚类表明MSS和MSI-H患者的蛋白质组是不同的。进一步分析显示大多数由MSI-H肿瘤过表达的蛋白质与免疫系统相关的过程有关,其中包括抗原的加工和呈递。免疫组化结果表明肿瘤细胞而非基质是造成MHC-II异常表达的原因,MHC-II是免疫检查点蛋白LAG-3的配体。值得注意的是, STAT1被MSI-H肿瘤细胞过表达。在结直肠癌中,STAT1的作用是复杂的。MSI-H肿瘤细胞异常表达MHC-II复合物,而STAT1调节CIITA转录(干扰素-γ引起MHC-II表达的关键诱导剂)。综上数据表明STAT1高表达与免疫逃逸之间存在联系。研究结论临床蛋白质组学已显著成熟,优化的流程将继续增进我们对人类疾病的了解。作者通过对FFPE样本提取蛋白流程的优化,结合临床样本证明MSI-H结直肠肿瘤表达高水平的STAT1。研究结果指出了CRC MSI-H肿瘤的一种免疫逃逸机制,该发现可能有助于进一步的药物开发。小鹿推荐临床蛋白质组学对疾病生物标志物、药靶研究、疾病机理、精准医学等研究领域至关重要。FFPE可以在常温保留很久,是医院里最常用的样本储存手段。虽然当前已有FFPE蛋白提取方法,但还存在优化的空间。本文作者针对长时间固定导致FFPE蛋白质组鉴定蛋白数量少的问题,提出了优化的蛋白提取方法。结合临床结直肠癌样本,探索了MSI-H与MSS结直肠癌的蛋白质组学差异,发现了MSI-H肿瘤过表达STAT1和免疫相关蛋白,其提出的FFPE蛋白提取方法和实验思路值得借鉴和参考。文末看点本文对福尔马林固定和石蜡包埋( FFPE)的临床组织研究,建立稳健、有效且不受固定时间影响的蛋白质提取方法推动了临床蛋白质组学的发展。针对福尔马林固定和石蜡包埋样本鹿明生物也推出了蛋白组学新一代技术PCT-DIA技术,详情请戳【爆品上市】 强力攻克:石蜡/甲醛处理的组织样本及微量样本的蛋白组学难题----PCT-DIA技术。为更好的助力和推动福尔马林固定和石蜡包埋类的微量样本的研究,鹿明生物也推出了联合促销。详情请见下图。参考文献:[1] Ostasiewicz, P., D.F. Zielinska, M. Mann, et al., Proteome, phosphoproteome, and N-glycoproteome are quantitatively preserved in formalin-fixed paraffin-embedded tissue and analyzable by high-resolution mass spectrometry. J Proteome Res, 2010. 9(7): p. 3688-700.[2] Giusti, L., C. Angeloni, and A. Lucacchini, Update on proteomic studies of formalin-fixed paraffin-embedded tissues. Expert Rev Proteomics, 2019. 16(6): p. 513-520.[3] Elez D. Vainer,Juliane KaniaAlmog,Ghadeer Zatara,Yishai Levin,Gilad W. Vainer. Novel Proteome Extraction Method Illustrates a Conserved Immunological Signature of MSI-H Colorectal Tumors. Mol Cell Proteomics. 2020 Oct;19(10):1619-1631.猜你还想看◆微量样本PCT-DIA技术:【爆品上市】 强力攻克:石蜡/甲醛处理的组织样本及微量样本的蛋白组学难题◆微量样本PCT -DIA技术:西湖大学郭天南/李子青团队运用PCT-DIA技术与神经网络机器学习结合分辨良恶性甲状腺结节◆大样本数DIA技术:DIA与AI的结合—NM又发新文(IF:28.467),通过神经网络和干扰校正实现高通量蛋白质组的深度覆盖◆大样本数DIA技术:Nat commu | "深度揭底"大样本DIA磷酸化修饰蛋白组学定量技术END文章来源于鹿明生物
研发对抗新冠病毒的药物应该从何着手?近日,一项多中心合作研究已经产生了一份广泛的药理再利用试验的目标清单,这应该会让研究人员忙上一段时间。这篇论文于3月22日发表于预印本平台bioRxiv上。研究人员来自加州大学旧金山分校、欧洲分子生物学实验室(EMBL)、密歇根大学等多所研究机构。对于新冠病毒SARS-CoV-2,目前没有有效的抗病毒药物,也没有预防的疫苗。科学界对SARS-CoV-2感染的分子细节知之甚少。为了阐明这一点,研究人员在人类细胞中克隆、标记和表达了29种病毒蛋白中的26种,并使用亲和纯化质谱法(AP-MS)鉴定了与每一种蛋白物理相关的人类蛋白,鉴定出332种高度可信的SARS-CoV-2-人的蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)。(图1:用于识别SARS-CoV-2宿主蛋白质-蛋白质相互作用的AP-MS工作流程。)(图2:SARS-CoV-2蛋白相互作用的全球分析。)其中,研究人员确定了66种可用药的人类蛋白或宿主因子,这些蛋白或宿主因子由69种现有FDA批准的药物、临床试验中的药物和/或临床前化合物靶向,他们目前正在评估这些药物对SARS-CoV-2感染试验的有效性。研究人员称,鼓励其他人也这么做,并从该图谱中发现可能具有治疗价值的见解。宿主依赖因子介导病毒感染的鉴定可能为开发广泛有效的针对SARS-CoV-2和其他致命冠状病毒株的抗病毒治疗提供重要的分子靶点。研究人员提到,事实上,一些在相互作用图谱内的被药物靶向的人类蛋白,其相关药物已经成为治疗Covid-19的候选疗法,如氯喹72、73。他们注意到,这种药物分别以中nM和低mM浓度的Sigma1和Sigma2受体为靶点。类似地,阿奇霉素等抗生素也被认为是治疗Covid-19的药物。研究人员注意到阿奇霉素对人类线粒体核糖体具有脱靶活性,其组分与SARS-CoV-2 Nsp8蛋白相互作用(MRPS5、MRPS27、MRPS2和MRPS25)。其他对线粒体核糖体也有脱靶作用的抗生素,如氯霉素、替加环素和利奈唑胺74,75也值得研究其疗效。病毒-人类蛋白质图谱在病毒感染人类的过程中,病毒需要利用复杂的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)来侵入宿主的活体细胞。这种PPI过程也同样被宿主细胞利用来启动激活先天抗病毒防御和适应性免疫系统来对抗病毒。因此,理解病毒与人的蛋白质与蛋白质相互作用(PPI)十分重要。2019年8月,《Cell》杂志发表了一项重磅研究,研究人员开发了一种新开发的计算框架,称为P-HIPSTer,能利用蛋白质结构信息推断病毒蛋白和人类蛋白之间的相互作用。他们已通过P-HIPSTer对已知的1000余种可感染人类的病毒及其编码的大约13000种蛋白质进行了研究,该算法预测了大约28.2万个可能的相互作用蛋白对,其准确度接近80%。研究人员称,接下来P-HIPSTer将被使用于一些更复杂病原体的研究,如寄生虫和细菌的研究;未来,关于农作物或牲畜的病毒或病原体的研究也会在P-HIPSTer技术的推动下不断深入进行。参考资料:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.22.002386v1.full.pdf