本文转自【中国青年报】;前不久,国际顶级学术刊物《细胞》(Cell)正式发表由中国科学家完成的大规模临床肺腺癌蛋白质组草图的绘制工作,引发关注。 这是“中国人蛋白质组计划”重点专项继肝癌、胃癌研究之后取得的又一重大成果,也是中国科学家主导的“蛋白质组学驱动的精准医学”的又一次重大突破。 作为该成果的共同通讯作者之一,中国科学院院士、国家蛋白质科学中心(北京)首席科学家贺福初给出这样的评价:“该成果再次证明了蛋白质组学的成熟度,足以帮助解决认识一系列的重大医学问题,也再度证明了中国的蛋白质组研究,不仅站在了全球的制高点,也站在了时代的制高点。” 说起“中国人蛋白质组计划”,不得不提“人类基因组计划”。 上世纪90年代,“人类基因组计划”吸引了全世界的目光。随着人类基因组测序的完成,科学家们发现基因组虽在基因活性和疾病相关性方面提供了根据,但大部分疾病却不是因为基因改变引起;而且,基因的表达方式错综复杂、表达产物千差万别,同样的基因在不同条件、不同时期可能会起到完全不同的作用。 在人类基因组图谱完成之际,一批基因组学大家不约而同地向蛋白质组学发出呼唤:“用蛋白质组学解读基因组这部天书。” 于是,一批科学家迅速集结于国际人类蛋白质组的组织旗下,酝酿启动“人类蛋白质组计划(HPP)”。但该计划面临明显不同的科学问题:同一个体不同器官、同一器官不同细胞的基因组相同,而其蛋白质组不同,因此人体只有一个基因组,却有千千万万个蛋白质组。 人类蛋白质组计划如何推进?各国莫衷一是。 据贺福初介绍,我国科学家率先提出“两谱、两图、三库和两出口”的人类蛋白质组计划总体研究策略,这其中,“两谱”是指表达谱、修饰谱,“两图”是指连锁图、定位图,“三库”是指样本库、抗体库、数据库,“两出口”则是指生理组、病理组。 贺福初说,中国科学家倡导并领衔完成了人类第一个组织、器官的“肝脏蛋白质组计划”,为人类蛋白质组计划的全面展开发挥了示范作用。这一贡献得到《自然》(Nature)、《科学》(Science)等国际学术期刊领域的肯定。 2014年,科技部正是在“肝脏蛋白质组计划”成功经验的基础上,启动了“中国人蛋白质组计划(CNHPP)”重点专项,该专项由原军事医学科学院牵头组织全国60余家优势单位联合攻关。 “这是我国863计划、973计划、国际合作计划再次‘联手资助’的重点专项,也是国家大科学设施与大科学计划的‘首次会师’!”贺福初说。 据他介绍,“中国人蛋白质组计划”实施以来,实现了蛋白质组研究和应用的系统突破,率先提出国际疾病蛋白质组计划研究策略,引领了国际蛋白质组学与精准医学研究的汇聚。 值得一提的是,科研团队率先公布早期肝细胞癌的蛋白质组分子分型并发现新的治疗靶标,首次向全球证明:“蛋白质组学驱动的精准医学新时代正向我们走来”;团队揭示了弥漫型胃癌的蛋白质组全景图,建立首个与其预后相关的蛋白质组分子分型。 贺福初列举一组数据:多年过去,“中国人蛋白质组计划”先后在《自然》(Nature)、《细胞》(Cell)等国际核心期刊发表SCI论文380余篇,申请/授权发明专利120余项,获软件著作权100余项,为推动蛋白质组学科和生物医药产业发展作出了重大贡献。 “经过10余年的积累沉淀,由我国主导的蛋白质组学驱动精准医学研究已开始‘领跑’国际蛋白质组学发展!”贺福初说,肝癌、肺癌、胃癌等研究突破,即是“中国人蛋白质组计划”的标志性成果,此外,有关胰腺癌、心血管病等10余种重大疾病的研究成果也即将陆续发布。 据他透露,下一步,“中国人蛋白质组计划”团队将在国际大科学计划的支撑下,打造医药卫生领域的“千人千面”体系,进一步提升对重大、疑难疾病的“精准定位”和“精确打击”能力,从而提升国民健康水平,造福大众。
新冠病毒基因组。 中国科学院上海高等研究院 供图中新网上海6月17日电 (申海 郑莹莹)据中国科学院方面的消息,17日起,中国科学院上海高等研究院的国家蛋白质科学研究(上海)设施面向全球开放新冠病毒编码的29个蛋白质的表达质粒,以实现蛋白质研究资源的快速共享,助力新冠肺炎的防治研究。为增强中国快速应对公共卫生事件能力,中国科学院上海高等研究院国家蛋白质科学研究(上海)设施建立了中国自己的蛋白质库。专家介绍,新冠病毒的基因组不到3万个碱基,能够转录29种蛋白质,有16种非结构蛋白、4种结构蛋白和9种辅助蛋白。其中,有的在病毒的复制和转录周期中发挥重要作用;有的被认为是抗新冠肺炎药物研究的重要靶点。而针对这29种蛋白质的研究,对致病机理解析、疫苗研发、试剂检测及抗体和药物的研发至关重要。经中国科学院院士饶子和等科研人员的努力,新冠病毒编码的29种蛋白质的表达质粒已经全部构建完成,现面向全球开放并提供服务,需要共享者可以发送邮件至proteinbank@sari.ac.cn。(完)【来源:中国新闻网】版权归原作者所有,向原创致敬
来源:证券时报网证券时报网讯,据央视新闻消息,今天(28日),军事科学院军事医学研究院蛋白质组学国家重点实验室被中国合格评定国家认可委员会授予“科研实验室认可证书”,这标志着实验室成为全军首家通过国家标准化体系认可的科研实验室。
上海蛋白质设施向全球开放提供新冠病毒全部29种蛋白质的表达质粒科技日报讯 (记者王春)记者从中国科学院上海分院获悉,6月17日起,中国科学院上海高等研究院的国家蛋白质科学研究(上海)设施面向全球开放新冠病毒编码的全部29种蛋白质的表达质粒库,以实现蛋白质研究资源的快速共享,助力新冠肺炎的防治与研究。为增强中国快速应对公共卫生事件能力,中国科学院上海高等研究院国家蛋白质科学研究(上海)设施建立了中国自己的蛋白质库。经中国科学院院士饶子和等科研人员的努力,新冠病毒编码的29种蛋白质的表达质粒的构建已经全部完成。据专家介绍,蛋白质库一期以蛋白质表达质粒库为主,提供蛋白质表达质粒的存储和寄送服务。新冠病毒的基因组不到3万个碱基,能够转录29种蛋白质,有16种非结构蛋白、4种结构蛋白和9种辅助蛋白。其中,非结构蛋白中NSP7、NSP8和NSP12形成RNA依赖的RNA聚合酶复合物,在病毒的复制和转录周期中发挥重要的作用;NSP5是3C蛋白水解酶,可以使大多数其他NSP蛋白质从蛋白链上解放出来,被认为是抗新冠肺炎病毒药物研究的重要靶点;4种结构蛋白S、E、M和N形成冠状病毒外层,保护内部的RNA,其中刺突蛋白S可以帮助病毒入侵细胞。针对这29种蛋白质的研究对致病机理解析、疫苗研发、试剂检测及抗体和药物的研发都至关重要。【来源:科技日报】版权归原作者所有,向原创致敬
前不久,《自然》杂志在线发表了中国科学家在早期肝细胞癌蛋白质组研究领域取得的重大科研成果。这一研究测定了早期肝细胞癌的蛋白质组表达谱和磷酸化蛋白质组图谱,发现了肝细胞癌精准治疗的潜在新靶点——胆固醇酯化酶SOAT1。90%以上的肝癌属于肝细胞癌。对于普通人来说,这一研究最耀眼的成绩,是给治疗最凶险的一类肝细胞癌带来了希望;对于蛋白质组相关科研人员来说,这一成果是“中国人类蛋白质组计划迎来的第一道曙光”。该成果论文的通讯作者、国家蛋白质科学中心(北京)首席科学家贺福初院士认为:“这一成果证明,基因组学不能独打天下,现在轮到蛋白质组学上场了。”回顾此前有关癌症的研究成果,“基因”这个词是在抗癌场景中出现的高频词——科学家相信:人类的某些基因隐藏着打开癌症开关的钥匙。这一思路符合学界对基因组学的一贯期待,贺福初院士介绍:“人们1985年开始酝酿基因组计划的主要动力,就是希望能够通过描绘和破解基因蓝图,揭示人类生老病死的规律和本质。”但人们将基因图谱这本“天书”印出来后,发现解读“天书”依旧是一大难题。1994年澳大利亚科学家Marc Wikins首先提出蛋白质组学这一概念。简单来说,基因承载着人类的遗传物质,而蛋白质是遗传物质传递的最后一个环节,是生命活动的执行者,蛋白质是组成人体所有细胞和组织的重要成分。一个生物系统在特定状态下表达的所有种类的蛋白质就是蛋白质组。1998年,“认为基因组学的发展或许遇到了瓶颈”的贺福初开始转向蛋白质组学研究。2002年,贺福初成为“国际人类蛋白质组计划”的重要参与者,并带领中国科学家牵头实施人类肝脏蛋白质组计划,他相信“基因组学解决不了的问题,或许蛋白质组学能解决”。目前贺福初团队的研究思路与一些美国同行不同。据介绍,贺福初团队的思路是用蛋白质组学驱动的精准医学“领跑”国际精准医疗;而美国的研究主流策略是“蛋白基因组学”,即将蛋白质组的数据用于基因组的注释,蛋白质组的研究仍然需要“背靠”基因组、转录组。科学家们对蛋白质组学研究的价值存在争议。贺福初说,学界更为主流的观点是,蛋白质组学的研究只是基因组学研究的“注解”。而贺福初认为蛋白组研究不是基因组研究的“附庸”。以本次发表在《自然》杂志在线的研究为例,他希望更多人认同蛋白质组研究的价值和作用。贺福初团队的这项研究持续了5年。研究发现,在最凶险的一类肝细胞癌中,胆固醇稳态失调与病发有直接联系,具体来说,胆固醇酯化酶越活跃,这类患者的手术后复发或死亡风险越大。而如果胆固醇酯化酶SOAT1得到抑制,肿瘤的增殖和迁移能力也同时受到有效抑制。他们的研究还发现,胆固醇酯化酶SOAT1在头颈癌、胃癌、前列腺癌、肾癌和甲状腺癌中均和患者较差的术后转移和死亡表现正相关。贺福初认为,这种基于蛋白质组研究的“抗代谢失稳”的抗癌思路,或可成为继抗增殖抗癌疗法和免疫抑制抗癌疗法之后的抗癌新方向。在前不久举行的成果发布会上,施普林格 自然旗下自然科研大中华区总监保罗埃文斯在祝贺视频中说:“《自然》杂志约有93%的拒稿率,因此这样一篇论文发表出来是一项很大的成就,我深信这项研究工作将为蛋白质组学所引导的精准医学的发展作出有力贡献。”“蛋白组是解读生命天书的利器。”该成果的第一作者、军事科学院军事医学研究院研究员姜颖相信:“蛋白质组学驱动的精准医学时代正向我们走来。”据悉,此前在“蛋白基因组学”研究模式的指导下,美国等国的科学家们已经完成的精准医疗分子分型包括:结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌和胃癌等。
28日,军事科学院军事医学研究院蛋白质组学国家重点实验室,被授予“科研实验室认可证书”,成为全军首家通过国家标准化体系认可的科研实验室。该实验室致力于从蛋白质组学领域探索攻克癌症,首开蛋白质组学独立完成胃癌、肝癌、肺癌分子分型先河。为全速发动军事科研创新引擎,军事医学研究院党委机关对照国家认可委制定的科研实验室国家标准《科研实验室良好规范》,加强全院科研实验室规范化建设,并以蛋白质组学国家重点实验室作为先行试点。该实验室结合实际制定《科研实验室认可准则》,将实验室建设标准归纳为“人、机、料、法、环、档”6个方面,提出人员进出规范、检定校准常态、材料标识明确、实验方法科学、环境参数达标、档案采集及时等20项建设标准,形成了完整的实验室管理闭合环路。据悉,得益于规范化运行实践,该实验室取得显著成绩——领衔实施“中国人蛋白质组计划”,首先开展蛋白质组学胃癌、肝癌、肺癌分子分型研究,首先提倡蛋白质组学驱动的精准医学(PDPM)研究范式,在国家科技部2个五年评估中蝉联优秀。原标题:全军首家!军队蛋白质组学实验室通过国家认可来源:综合 央视军事 央广网流程编辑:tf004【来源:北晚新视觉网】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
复旦团队创建精准N糖蛋白质组学分析方法央广网上海9月6日消息(记者傅闻捷)近日,复旦大学生物医学研究院和化学系教授杨芃原团队、中国科学院计算技术研究所研究员贺思敏团队以及国家蛋白质科学中心(上海)研究员黄超兰团队合作,发表了基于质谱的高通量糖基化肽段分析方法pGlyco2.0,为精准N糖蛋白质组学提供了新技术。昨天,相关研究成果以《pGlyco2.0:基于综合质控和一步质谱法的精准N糖蛋白质组学糖肽分析方法》(pGlyco 2.0 enables precision N-glycoproteomics with comprehensive quality control and one-step mass spectrometry for intact glycopeptide identification)为题在《自然·通讯》(Nature Communications)上发表。杨芃原、贺思敏和黄超兰为共同通讯作者。杨芃原为该文的Lead Contact。pGlyco2.0流程图糖基化是最复杂的蛋白后修饰之一。与其他蛋白后修饰相比,糖基化不但会产生宏观不均一性(每个蛋白上可能有多个后修饰位点),更会产生海量的微观不均一性(每个位点上可能有几十甚至上百种不同的后修饰基团)。除此之外,糖链本身的离子化效率很低。这些因素的结合使得糖基化分析的通量和质量远低于蛋白质组学的常规分析水平。该研究通过深入研究和测试质谱条件,开发基于阶梯能量的一步质谱采集法,提高了糖肽鉴定的通量和开发具有自主产权的pGlyco2.0糖肽检索引擎,从糖链、肽段、糖肽三个层面对糖肽数据库检索进行精确质控,从而大幅提升了N糖蛋白质组学分析的通量和质量。基于重标技术的糖肽质控新方法此外,该研究首次将重标元素应用于糖肽鉴定准确度分析,为该领域的质控分析提供了新的方法及标准。最后,该研究报道了目前最大的糖基化数据集:在1%的假阳性率下,该研究在小鼠的五个脏器种鉴定到了超过一万条N糖肽。
1月28日,军事科学院军事医学研究院蛋白质组学国家重点实验室,被授予“科研实验室认可证书”,成为全军首家通过国家标准化体系认可的科研实验室。该实验室致力于从蛋白质组学领域探索攻克癌症,首开蛋白质组学独立完成胃癌、肝癌、肺癌分子分型先河。来源:澎湃新闻审读:谭录岗
新华社北京3月2日电题:“发现肝细胞癌精准治疗潜在新靶点!”——中国人类蛋白质组学研究新突破三大看点新华社记者陈芳、胡喆近日,生命科学研究领域再传喜讯!我国科学家通过国际权威期刊《自然》杂志上线发表了关于早期肝细胞癌蛋白质组研究领域取得突破的论文,发现了肝细胞癌精准治疗的潜在新靶点。什么是蛋白质组学?这次发现有何重大科学价值?对于接下来的临床治疗和药物研发又意味着什么?记者第一时间来到国家蛋白质科学中心·北京,采访了论文团队的科学家们。(小标题)蛋白质组学:破译生命天书的“解码神器”蛋白质是遗传信息表达的“最后一公里”,蛋白质组是构成生物系统与执行生命过程的功能性实体,是人体表型(生理与病理状态)的直接物质基础。蛋白质组学这一概念提出于1995年,是继基因组学研究之后生命科学领域又一重要研究方向。论文通讯作者、军事科学院副院长贺福初院士告诉记者,蛋白质组研究对象比基因组更加复杂,对实验设备、技术水平、数据挖掘能力等多方面都有着比基因组学更大的挑战。近年来,以色谱和质谱技术为核心的蛋白质组学技术的发展,驱动了蛋白质组学研究在深度和广度上的快速增长。论文通讯作者、军事科学院军事医学研究院研究员钱小红表示,通过前期积累,我国在蛋白质组表达谱分析的技术能力上已达到国际先进水平,在2009年的国际蛋白质组标准物质评估中,蛋白质组学国家重点实验室的技术能力,位居全球前列。“蛋白质组学国家重点实验室团队,发展了高效的蛋白质组预分级和检测策略,达到12小时内完成人类8000个基因产物的质谱检测,为目前世界上速度最快的蛋白质组鉴定方法之一。”钱小红说。在上述技术积累基础上,科技部首次整合973计划、863计划、国际合作计划,历经数年论证,由军事科学院军事医学研究院蛋白质组学国家重点实验室牵头,于2014年正式启动“中国人类蛋白质组计划”。据介绍,2018年项目结题时,已完成构建早期肝细胞癌及癌旁组织、弥漫性胃癌及癌旁组织、肠型胃癌及癌旁、肺腺癌及癌旁、胰腺导管腺癌及癌旁、食道鳞癌及癌旁、结肠腺癌及癌旁、肾透明细胞癌及癌旁等疾病组织的深度覆盖蛋白质表达谱,数据量达到45.6TB,在高置信度水平上,定量鉴定人类表达蛋白质15553种,并获得疾病组织信号网络调控蛋白表达变化规律,实现潜在分子标志物和候选靶标的深入发掘。(小标题)发现新靶点:“癌中之王”的破解之法肝癌,常被人称为“癌中之王”。2018年的全球肿瘤统计数据显示,肝癌在全球范围内的发病率高居恶性肿瘤的第五位,致死率居第二位。“如何准确识别出这群预后较差的早期肝癌患者,并提供有效的靶向治疗,是当今世界肝癌早诊早治剩下的‘硬骨头’。”论文通讯作者、复旦大学附属中山医院院长樊嘉院士说。此次论文研究,科研人员根据101例早期肝细胞癌及配对癌旁组织样本的蛋白质组数据,将目前临床上认为的早期肝细胞癌患者,分成三种蛋白质组亚型,而不同亚型的患者具有不同的预后特征,术后需要对应不同的治疗方案。论文第一作者、军事科学院军事医学研究院研究员姜颖介绍,第一类患者仅需手术,要防止过度治疗;第二类患者则需要手术加其他的辅助治疗;而第三类患者占比30%,术后发生复发死亡的危险系数最大。科研人员发现,在第三类患者的蛋白质组数据里,胆固醇代谢通路发生了重编程,其中候选药靶胆固醇酯化酶的高表达具有最差的预后风险。通过抑制候选药靶——胆固醇酯化酶SOAT1,能减少细胞质膜上的胆固醇水平,有效抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。(小标题)开启制药性:为发展新型抗癌药物提供重要基础肝癌是对各种组织学上不同类型的原发性肝脏肿瘤的统称,主要包括肝细胞癌、肝内胆管癌、肝母细胞癌等。其中,肝细胞癌约占原发性肝癌的90%左右。自2007年到2017年,针对肝细胞癌的化疗药物就只有索拉菲尼一种,这对于此类病人来讲是极度匮乏的。近年来有几类药物在肝细胞癌临床三期研究中已取得良好效果。此外,免疫疗法中的PD-1抑制剂中也有已进入治疗肝细胞癌三期临床实验研究的。樊嘉表示,虽然新型药物在临床中的应用为肝细胞癌患者带来了希望和曙光,但这些药物均是针对中晚期肝癌病人使用的靶向药物,有限的药物种类和疗效并不能满足肝细胞癌患者的临床需求。“为了改善肝细胞癌患者的生存情况,进一步扩大受益人群,亟须发展新的肝细胞癌药物干预靶点,尤其是早期治疗策略。”贺福初说。我国科学家团队另辟蹊径,通过“中国人类蛋白质组计划”,对以肝癌为代表的多种人体肿瘤进行了全面深入的蛋白质组分析,初步创立了中国主导的蛋白质组学驱动的精准医学。贺福初表示,相对基因组学驱动的第一代精准医学而言,蛋白质组学驱动的精准医学属于第二代精准医学,蛋白质组学对早期肝癌治疗性靶标的发现与验证开启了精准医学的新阶段。此次,研究人员通过进一步研究发现,SOAT1的一种小分子抑制剂“阿伐麦布”在肝癌患者的人源肿瘤异种移植模型上表现出良好的抗肿瘤效果,表明“阿伐麦布”有望成为治疗预后较差肝细胞癌患者的潜在靶向治疗药物。研究团队还首次发现胆固醇代谢途径重编程与肝细胞癌之间的直接联系,证实胆固醇酯化酶在肝癌发生中的重要意义。“借助患者群蛋白质组学海量数据,我们发现胆固醇酯化酶可用于早期肝癌的分型、预后及靶向治疗,其蛋白质的高表达在头颈癌、胃癌、前列腺癌、肾癌和甲状腺癌中均和患者的较差预后正相关,为发展新型抗癌药物提供了重要基础。”贺福初说。(参与采写:李洋)(完)
要在科研原创力上加快突破,离不开一大批大型科学装置的建设和开放共享。今年5月,是上海“加快向具有全球影响力的科技创新中心进军”这一重大战略实施五周年。5月14日,第一财经记者走访位于上海张江海科路园区的国家蛋白质科学研究(上海)设施(下称“蛋白质设施”),了解它的共享开放成果。蛋白质设施是国家“十一五”规划建设的国家重大科技基础设施项目,是全球生命科学领域首个综合性的大科学装置。它集成了具有不同空间和时间分辨率的仪器和设备,形成了蛋白质研究的先进体系,在分析精度、检测极限和处理通量上均取得了突破。蛋白质设施核磁技术主管刘志军告诉第一财经记者,他们的900兆核磁谱仪自2015年初免费开放以来,吸引了众多科学家前来申请使用仪器。“我们有专门的用户专家委员会对这些申请做评审,因为仪器资源有限,而用户在逐步增加,只有谁做得最好,谁就用得最多,这也在很大程度上促进了科学家之间在科研上的竞争。”据记者了解,截至2018年底,蛋白质(上海)设施用户已覆盖全国23省市、以及美国、英国、西班牙、法国、日本等国家的290多家用户单位。蛋白质设施自2015年1月起面向国内外高校、科研院所以及企事业单位的科研用户开放。截至2018年底,蛋白质设施已累计运行超过53万小时,累计服务46.7万小时,累计服务4822个课题。同时,蛋白质设施的外部用户、in-house研究团队、技术团队均取得一系列研究成果,共发表SCI论文718篇,其中一区论文358篇,影响因子大于10的论文231篇,包括在Nature、Science、Cell上发表的高水平研究论文39篇。其中,用户成果获得8项国家级奖项。比如,清华大学施一公课题组使用蛋白质设施的质谱系统,揭示了RNA剪接的关键分子机制,该成果获得了2016年度中国科学十大进展;中科院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良课题组使用蛋白质设施的复合激光显微镜系统,提出了基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法,该成果获得了2016年度中国科学十大进展和2016年度中国生命科学领域十大进展。如今,蛋白质设施南邻上海科技大学,西邻中国科学院上海高等研究院,东接中国科学院上海药物研究所海科路园区,从地理位置上进一步加深了张江高科技园区的区域集成化优势,为生命科学基础研究的原始创新成果积累、生物医药健康产业发展起到了重要的推动作用。