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蛋白质含量分析

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蛋白质含量分析相关的资讯

  • 不同蛋白质含量的浓缩乳蛋白粉复水特性分析
    干乳粉的复水性是指干粉在加水后恢复成乳液的能力。‌复水性是衡量干制品品质的重要指标之一,特别是在衡量奶粉等干制品的质量时。复水性的好坏直接关系到奶粉在加水后能否恢复到接近原始牛奶的状态。奶粉的复水性对于保证其营养价值和口感至关重要,因为它直接影响到奶粉的实用性和消费者的接受度。‌ 蛋白质含量高且以酪蛋白为主的乳制品粉末例如浓缩乳蛋白(MPC)很难完全复水,即使经过长时间的复水。MPC包含广泛的产品类别,涵盖低、中、高蛋白粉末的复水特性尚未得到广泛研究。本研究采用综合实验方法,包括测量粒度分布随时间的变化,以及使用分析离心法测量沉降行为,以表征MPC粉末在一系列蛋白质浓度下(从成分接近脱脂奶粉的 MPC35到实际上为牛奶蛋白分离物的MPC90)的复水特性。 1. 材料和方法 1.1浓缩乳蛋白粉 1.2分散性:粒度分布 用粒度仪测量MPC悬浮液在复水化90分钟和24小时后的PSD。对于每个MPC样品,观察到一个小于1 um的峰,该峰被认为代表酪蛋白胶束,而第二个大于10 um的峰被认为代表初级粉末颗粒(喷雾干燥过程中由雾化液滴形成的非团聚颗粒)。 1.3 分散:沉降和沉降压缩 分析离心机(LUMiSizer ,L.U.M. GmbH)测量透射近红外光的强度,该强度是水平放置在光路上的细胞长度上时间和位置的函数,用于测量再水化90分钟和24小时的 MPC 悬浮液中的沉降行为。将悬浮液装入PA管(2 mm)。使用两个离心步骤进行测量,36g离心10分钟,然后168g离心10分钟。离心过程中温度保持在25℃。图中显示了离心10秒、5、10、15和20分钟后的谱线。首先绘制相边界(沉积物水相)随时间的运动,然后从池底位置(129 毫米,根据去离子水的沉降曲线确定)中减去稳态值,从而计算出沉降高度。 2. 结果与讨论——分散特性 在经过合理的复水时间后,高蛋白MPC中存在较大的不易分散的颗粒。复水90分钟后,MPC70、MPC80、MPC85 或 MPC90 中最多只有2%的颗粒由酪蛋白胶束组成(图1)。复水24小时后,酪蛋白胶束的比例增加,可能是因为它们从分散性较差的初级颗粒表面表层释放出来,而初级颗粒的比例同时下降(图1)。 图1. 在25℃的去离子水中复水90分钟(灰色条)或复水24小时(白色条)后,初级颗粒(上)和酪蛋白胶束(下)的体积(占总粒子总数的百分比)。 分析离心法用于获取有关MPC悬浮液的光学特性、初级粒子的沉降行为以及所得沉积物的可压缩性的信息。图2显示了低蛋白(MPC35)、中蛋白(MPC70)和高蛋白(MPC90) 粉末在复水90分钟后的三种代表性沉降曲线;这些蛋白质类别中的其他粉末表现出与所选 MPC 粉末非常相似的行为。根据粉末的不同,随着离心的进行,可以在样品池中识别出不同的区域:稳定分散体,即胶体悬浮液中的酪蛋白胶束;初级粒子,即最初向样品池底部集中的初级粉末颗粒,但随着时间的推移会沉淀;初始沉积物,即在低速离心过程中由初级粉末颗粒形成的沉积物;压缩沉积物,即由于离心速度增加而压缩而高度降低的沉积层。 图 2. 浓缩乳蛋白 MPC35(顶部)、MPC70(中间)和 MPC90(底部)在 25℃的去离子水中复水 90 分钟后的代表性沉降曲线,显示NIR光通过样品池的透射率随时间(1 = 10秒、2 = 5分钟、3 = 10分钟、4 = 20分钟)和样品池中的位置而变化。在样品以36g离心10分钟,然后以168g离心10分钟时捕获曲线。插图显示了一个示意图,解释了离心过程中样品池内形成的不同区域。虚线表示样品池底部的位置,从中可以计算出沉淀物的高度(如果存在)。 在MPC35中,样品以酪蛋白胶束为主,酪蛋白胶束在悬浮液中稳定且不会沉淀,因此透射率不会随时间发生变化。相反,MPC90,最初整个样品池中都存在初级粒子,这会导致10秒后透射率非常低;在离心过程中,这些粒子会形成沉淀物,导致样品池底部透射率低,而其他地方透射率高;然后,随着离心速度的提高,该沉淀物被压缩(产生更高的光密度和降低的沉淀物高度)。 复水90分钟后,MPC35没有发生任何沉淀,尽管其颗粒群中有45%以上由初级颗粒组成(图1)。相反,MPC70和MPC90中的初级颗粒在离心过程中形成了明显的沉淀层,其特征是在样品池底部形成一个光学致密区域(图2)。对于MPC70,在形成沉淀层之前,这种物质集中在靠近样品池底部的地方,而对于MPC90,它分散在样品池内的更大区域,导致透射读数远低于胶体稳定性区域。复水90分钟后,沉淀物高度随着蛋白质含量从MPC70到MPC90而增加(图3)。当施加更高的离心力时,这些样品形成的沉淀层会受到压缩,这种影响对于高蛋白粉末比的MPC70更明显(图3)。随着蛋白质含量的增加,观察到沉淀区域上方的透射值更低。 图 3. 浓缩乳蛋白(MPC)粉末经过90分钟的复水后在25 ℃下以36g离心10分钟(灰色条),然后再以168g离心10分钟(白色条)形成的沉淀物的高度。 值得注意的是所有样品在复水24小时后的沉降曲线均表明完全的悬浮稳定性,跟图2中的MPC35谱图类似,尽管悬浮液中仍残留有初级颗粒大小的物质。高蛋白 MPC 粉末的沉降行为强烈依赖于复水时间,初级颗粒在复水90分钟后沉降,但在复水24小时后不会沉降。 3. 结论 a、粉末的初始复水特性和悬浮稳定性随着蛋白含量的增加而降低。 b、经过长时间的复水后,所有的粉末都能完全悬浮。 c、LUMiSizer能区分不同粉末的复水特性和悬浮稳定性,也能做粒径检测。
  • 大化所高通量多重蛋白质组定量分析方法研究获进展
    近日,中科院大连化学物理研究所王方军博士、邹汉法研究员等人在高通量多重蛋白质组定量分析方法研究方面取得新进展,发展了一级质谱(MS1)谱图中六种不同蛋白质样品同时规模化定量分析的同位素标记方法,并将该方法应用于细胞蛋白质合成-降解周转更新分析,分析通量是常规同位素标记方法的三倍,研究成果发表在自然出版社新创立的综合性刊物《科学报告》(Scientific Reports, 2013, 3, 1827. doi: 10.1038/srep01827)上。   基于一级质谱(MS1)的蛋白质组学定量分析由于定量精度高,是现今蛋白质组学定量分析中应用最为广泛的分析技术。由于同位素标记的限制,现有的方法最多可以在一次液相色谱-质谱联用分析中定量三种不同的蛋白质样品,极大限制了蛋白质组学定量分析的通量。王方军博士、邹汉法研究员等人将体内氨基酸同位素标记方法与体外二甲基化同位素标记方法进行有机组合,实现了六种不同蛋白质样品的差异标记并在单次实验中实现了相对定量分析。该六重同位素标记策略还可以应用于细胞中蛋白质的合成及降解速率的高通量分析,成功测定了HeLa细胞中1365个蛋白质的合成-降解周转更新时间。此外,该工作中使用的基于MS1六重蛋白质组学定量及蛋白质周转分析软件系统也由我所自主开发,是国际上首个可以同时定量六个不同蛋白质样品的软件系统。 Quant-ArMone 六重蛋白质组学定量及蛋白质周转分析软件示意图 HeLa细胞内蛋白质降解动态拟合曲线示例
  • 安捷伦与AFG合作开发蛋白质定量分析方法
    6月25日,安捷伦科技公司和Anderson Forschung Group LLC (AFG)表示,将合作开发多肽定量分析方法,旨在加快蛋白质生物标志物的开发和验证速度。   在合作中,AFG将利用其稳定同位素标准和用抗肽抗体提取(SISCAPA)技术,与安捷伦的1200系列HPLC-芯片和6400系列三重串联四极杆质谱仪(MS)相结合。用这种组合开发测定复杂样品(如,血浆)酶解产物中多种多肽含量的方法。其成果将使双方受益,财务细节尚未披露。AFG首席执行官Leigh Anderson表示:候选生物标志物的SISCAPA分析可以大大受益于安捷伦平台的重现性和灵敏度,我们期待着对这一组合进行优化。   据了解,Agilent 1200系列HPLC-Chip/MS系统是一个在聚合物芯片上集成了液相色谱柱、连接毛细管和纳流喷雾喷射器的微流控平台,即使样品载入量很小,也可以提供无与伦比的色谱性能。信用卡大小的装置插入安捷伦的HPLC-Chip Cube中,与质谱连接。芯片载入、溶剂和样品输送、液流的高压切换,以及在质谱离子源中芯片的定位,全部实现了自动化。 Agilent 6400系列三重串联四极杆LC/MS系统可以在宽质量范围提供飞克级灵敏度。该仪器以其对复杂基质中痕量有机化合物的可靠定量而享有盛誉,包括,测定药物代谢物、食品中农药残留和地下水中的污染物等。SISCAPA方法是利用抗体包被的磁珠和一个旋转的磁珠捕集装置,捕获目标多肽,然后用纳流LC-MS/MS系统进行测定。目的是对样品酶解液中极少量多肽的量进行测定,创建一种对高级诊断有潜在用途的研究工具。   安捷伦科技有限公司是分析仪器系统的领导供应商,其产品正在化学、环保、食品、医药和生命科学领域中广泛使用。安捷伦具有世界最先进的化学分析仪器,丰富的法规适应性和专业技术经验,以及优良的支持服务系统,这些都能够帮助您的实验室超前应对分析的挑战。
  • 奶粉里的蛋白质含量,你了解吗?
    近日湖南郴州永兴县“大头娃娃”事件一经爆出引起了社会的广泛关注,问题奶粉再次被推向了风头浪尖。孩子是祖国的未来,孩子的健康成长关乎国家的命运,所以严控奶粉质量事关重大。奶粉中的蛋白质是供给机体的重要营养成分,同时根据标签法,在奶粉的包装中,蛋白质含量也是其中一项重要指标。目前大部分客户主要采用传统的凯氏定氮法,投资成本低,但是操作流程冗长且繁琐、需要使用大量化学试剂等。杜马斯燃烧法测是近来一直备受广大用户所青睐的全自动、简单快速、绿色环保的氮/蛋白质含量测定方法。德国元素Elementar作为世界上第一台杜马斯测氮/蛋白质分析仪的发明者,具有非常丰富的经验。德国元素最新款的rapid N exceed与rapid MAX N exceed 氮/蛋白质分析仪,具有操作简单、测量快速、结果准确、维护简便等多重优势。 rapid N exceed rapid MAX N exceed专为精确测定氮/蛋白质含量而设计60、80或120位自动进样转盘或90位机械臂坩埚进样专利EAS REGAINER® 和 REDUCTOR® 还原技术,确保使用寿命更长可采用CO2 作为载气,使用成本更低燃烧炉与热导检测池10年质保
  • 牛奶里的蛋白质含量,你了解吗?
    牛奶里的蛋白质含量,你了解吗?近日,我们中国家喻户晓的品牌蒙牛伊利出大事了。一篇名为《深扒蒙牛伊利6大罪状,媒体不敢说,那就我来说》的文章刷屏全网。国产的牛奶的品质越来越受到大家的质疑,不仅质疑其参数的真伪,更质疑其国内与出口欧美的牛奶质量标准的不一致性。同时也造就了越来越多的人追求进口品牌的牛奶,特别是产地为欧洲的奶制品。此举为何人之过?牛奶中的蛋白质是供给机体的重要营养成分,其含量的准确测定非常重要。目前大部分客户主要采用传统的凯氏定氮法,投资成本低,但是操作流程冗长且繁琐、需要使用大量化学试剂等。杜马斯燃烧法测是近来一直备受广大用户所青睐的全自动、简单快速、绿色环保的氮/蛋白质含量测定方法。德国元素Elementar作为世界上第一台杜马斯测氮/蛋白质分析仪的发明者,具有非常丰富的经验。德国元素最新款的rapid N exceed与rapid MAX N exceed 氮/蛋白质分析仪,具有操作简单、测量快速、结果准确、维护简便等多重优势。 rapid N exceed rapid MAX N exceed 专为精确测定氮/蛋白质含量而设计-- 60、80或120位自动进样转盘或90位机械臂坩埚进样-- 专利EAS REGAINER® 和 REDUCTOR® 还原技术,确保使用寿命更长-- 可采用CO2 作为载气,使用成本更低-- 燃烧炉与热导检测池10年质
  • 蛋白质含量测定新方案——排除假蛋白氮(NPN)的干扰
    不法商人添加非法添加物的根本原因是,本来劣质产品中蛋白质含量就很低,需要添加用凯氏定氮法查不出的含氮物质充数。因为现行的凯氏定氮蛋白质测定方法局限于:只能测试总有机氮含量,而非特定的蛋白质中氮含量,因此,方法缺陷被不法商人所投机利用,使伪劣产品蒙混达标。 传统上,蛋白质的测定一直采用凯氏定氮法。该法的误区是:通过氧化还原反应,把低价氮氧化并转为氨盐,再通过氨盐中氮元素的量换算成蛋白质的含量。凯氏定氮针对有机氮化合物,主要是指蛋白质,aa,核酸,尿素等N3-化合物。非蛋白质的含氮化合物,,如三聚氰胺等,在凯氏定氮过程中,被同样消化成(NH4)2SO4,造成蛋白值虚高,我们统称这些化合物为假蛋白氮(NPN)。 从食品安全控制可靠性上考虑,解决问题的根本方法,是直接测试食品中的真蛋白质含量。因为,如果能够一次直接测定食品中真蛋白质含量,那么就堵住了市场监管上的漏洞,使伪劣产品无所遁形。因此添加假蛋白质物质,如三聚氰胺等就毫无意义了。区别蛋白质与NPN的意义在于可以获得真实准确的蛋白质含量。从根本上解决了问题,厂商只能提供达标产品。这对需要进行蛋白质检测行业如食品、饲料及蛋白研究和管理领域具有重要的价值。呼吁中国国家有关部门将真蛋白质检测尽快纳入预防性安全监控标准。 1.食品行业的蛋白质问题 监控食品加工过程中的所有流程节点,包括原料采购、浓缩、勾兑、干燥、储存等。如假劣奶粉的危害就在于产品未达到国家蛋白标准限定,但在&ldquo 国标&rdquo 的凯氏定氮法检测后通过检测,其原因就在于搀加大量的NPN,造成蛋白质含量虚高。所添加的NPN大部分是化工产品,严重威胁食品安全。 2.饲料行业的蛋白质问题 饲料行业同样面临NPN造成的危害。例如最近引起社会关注的三聚氰胺。三聚氰胺含氮量达66%,白色无味,与蛋白粉外观相似,是被不法厂商大量使用的NPN。与&ldquo 瘦肉精&rdquo 、&ldquo 苏丹红&rdquo 等少数违禁添加剂一样,损害动物机体健康,并最终通过食物链转移到人体内。三聚氰胺高温下会形成氰化物,长期或反复接触对肾脏器官形成巨大损害。 3.其他研究领域的蛋白质问题 植物原料中NPN的含量随季节、地域及品种变化很大。精确检测蛋白质含量,排除NPN干扰对于保证科学研究的严谨性具有重要意义。 美国CEM 公司的真蛋白质SPRINT分析仪,是目前唯一的真蛋白质测试仪,其主要特点: 1.直接测量&ldquo 真蛋白质&rdquo ,而非总氮含量 2.所有类型样品检测(液体、固体、粉末状、奶油、肉类、坚果类、谷物、种子等); 3.测量时间只需两分钟;全自动操作,无需有经验的化学家; 4.对三聚氰胺等非法添加剂,不会产生错误的蛋白质测量结果,精确性和准确度等优于凯氏定氮法; 5.对非氮蛋白质的测定无需校准,直接测量; 6.无需化学试剂;相比目前的检测方法,具有更低的操作成本; screen.width-300)this.width=screen.width-300" border="0" alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/2008328164614.jpg" / http://www.analyx.com.cn/products/list.asp?classid=122
  • 生物质燃烧影响城市PM10蛋白质含量
    日前,中国科大极地环境研究室教授谢周清课题组发现,生物质燃烧影响城市PM10的蛋白质含量,研究成果近日在线发表在英国《大气环境》杂志上。   空气中存在许多液态或固态微粒悬浮物,被称为气溶胶,直径在10微米以下的可吸入颗粒物叫PM10。其中,生物气溶胶是当前全球变化和公共健康关注的研究热点之一,其浓度一般用大气中总蛋白质含量来表示。由于汽车尾气能改变一些生物气溶胶的化学结构,使其成为能导致严重过敏反应的过敏原,这被认为是近年来城市中哮喘等过敏性疾病发病率升高的一种可能原因。   谢周清课题组对2008年6月至2009年2月在合肥市采集的PM10进行了总蛋白质以及微量元素和水溶性离子成分的分析研究,发现城区PM10中总蛋白质的含量范围在每立方米2.08~36.71微克,平均值为每立方米11.42微克,明显高于目前世界上3个地区公布的数据——美国北卡罗莱纳州、洛杉矶和人口密度较大的墨西哥城的含量分别为每立方米0~0.2微克、1.0~5.8微克、0~2.54微克。   论文第一作者康辉博士介绍,合肥城区大气中蛋白质含量呈明显的季节变化:夏季最低,每立方米2.08微克 从夏季到秋季含量逐渐增加,11月达到峰值,每立方米36.71微克。PM10中蛋白质的浓度与采样期间的降雨量呈相反的变化趋势,且秋冬季多雾天蛋白质的浓度和大气污染指数都呈现高值。   除气象因素外,PM10中蛋白质浓度的变化与空气污染指数和平均可见度分别呈显著的正相关和反相关关系。通过进一步对2008年9月到2009年1月期间出现高含量蛋白质的原因进行探讨,研究人员发现,PM10总蛋白含量与代表生物质燃烧影响的水溶性钾离子以及代表人为污染影响的硝酸根显著相关。9~11月是合肥地区的农作物收获季节,除动植物和人为排放影响外,生物质燃烧可能是PM10蛋白质含量增大的重要原因。   审稿人认为“这是一项迫切需要的研究工作”,并指出“这份数据独一无二,对评估城市大气污染有重要价值,特别是为理解人体健康的风险评估作出了贡献”。
  • 安捷伦与ISB合作开发人类蛋白质定量分析方法
    2009年11月30日,北京——系统生物学研究所(ISB)和安捷伦科技公司(NYSE: A)今天宣布,合作开发人类多反应监测(MRM)Atlas,一种让科学家对所有人类蛋白质进行定量分析的综合方法。该项目将有望使生物标志物的发现与验证,以及基于蛋白水平的诊断检验、个性化医疗、人类健康监测等工作获得重要进展。   该项目获得“美国复兴与再投资法案——投资机会”项下国立卫生研究院国家人类基因组研究所提供的460万美元资助,由ISB的Robert Moritz 和 Leroy Hood开发“全人类多肽和MRM Atlas ”。苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold 也将携欧洲科研理事会提供的经费加入该项合作研究。   该研究将历时2年,分别在西雅图的ISB和苏黎世ETH进行,将使用安捷伦三重串联四极杆和四极杆飞行时间液相色谱/质谱(LC/MS)系统和纳流液相色谱-芯片/质谱系统。   “我们相信这将是蛋白质分析领域一个革命性的进展,”ISB成员兼蛋白质组学负责人Rob Moritz说,“这将促进蛋白质定量的常规应用,在人类疾病的机理研究、早期诊断和监测中发挥重要作用。”   “安捷伦很高兴共同担纲开发人类MRM Atlas,并且基于MRM方法,支持蛋白定量研究,”安捷伦LC/MS营销负责人Ken Miller说,“我们的三重串联四极杆质谱系统、蛋白质分析专用软件工具、以及独特的液相色谱-芯片/质谱技术,构成了分析这些大量样品稳定而灵敏的平台。”   MRM Atlas旨在让科学家们能够对人类组织、细胞系和血浆中大约20,000种蛋白质进行定量处理,从而对关乎人类健康的众多领域产生影响。该计划对每个人类蛋白编码基因,可生成多达四种多肽的数据库,经过快速精确的质谱MRM方法分析验证,实现对人类蛋白质组中几乎所有蛋白的明确鉴定与定量,从而将对普通生物学研究和大规模蛋白质组研究产生积极推动作用。
  • 云唐仪器|食品蛋白质检测仪可快速准确检测奶粉中蛋白质含量
    【山东云唐*新品推荐YT-Z12T】云唐仪器|食品蛋白质检测仪可快速准确检测奶粉中蛋白质含量→点击此处进入客服在线咨询优惠专区。山东云唐专业厂家自主研发生产农药残留检测、食品安全检测、植物生理等仪器仪表,品质保障,价格实惠,售后无忧,欢迎新老客户来电咨询!山东云唐智能让诚信为高质量发展护航,我们将努力提供更卓越的产品质量和更人性化的售后服务给广大客户,为社会创造更大的价值。云唐仪器|食品蛋白质检测仪可快速准确检测奶粉中蛋白质含量  随着科技的不断发展,食品蛋白质检测仪在食品安全检测领域发挥着越来越重要的作用。其中,对于奶粉中蛋白质含量的快速准确检测,食品蛋白质检测仪更是扮演着至关重要的角色。本文将详细介绍食品蛋白质检测仪的工作原理、优势及其在奶粉蛋白质含量检测中的应用。  食品蛋白质检测仪在奶粉蛋白质含量检测中具有显著的优势。首先,它大大提高了检测效率。相较于传统的检测方法,如Kjeldahl法、Lowry法等,食品蛋白质检测仪能够在短时间内完成大量样品的检测,从而满足现代化生产线上对奶粉质量监控的需求。其次,仪器具有高度的准确性。通过精确的光电测量和荧光检测技术,食品蛋白质检测仪能够确保测量结果的准确性,避免因人为因素或操作不当导致的误差。此外,食品蛋白质检测仪还具有操作简便、自动化程度高等特点,使得检测过程更加便捷高效。  在奶粉蛋白质含量检测中,食品蛋白质检测仪的应用具有重要意义。奶粉作为婴儿成长发育的重要营养来源,其蛋白质含量直接影响到婴儿的健康状况。因此,对奶粉中蛋白质含量的准确检测显得尤为重要。食品蛋白质检测仪能够快速、准确地检测出奶粉中的蛋白质含量,为奶粉生产厂家提供及时、可靠的质量监控手段。同时,对于消费者而言,了解奶粉中蛋白质的含量有助于他们选择合适的奶粉产品,为婴儿的健康成长提供保障。  此外,食品蛋白质检测仪还可以用于奶粉生产过程中的质量控制。在奶粉生产过程中,通过定期对原料、半成品和成品的蛋白质含量进行检测,可以及时发现生产过程中的问题,采取有效措施进行调整和改进,确保奶粉产品质量的稳定性和可靠性。同时,食品蛋白质检测仪还可以用于奶粉产品的批次管理和追溯,确保产品的质量和安全可追溯。  总之,食品蛋白质检测仪在奶粉蛋白质含量检测中发挥着重要作用。它不仅能够提高检测效率和准确性,为奶粉生产厂家提供及时、可靠的质量监控手段,还能为消费者选择合适的奶粉产品提供有力支持。随着科技的不断进步和食品安全意识的提高,食品蛋白质检测仪将在食品安全检测领域发挥更加重要的作用,为保障人们的饮食安全贡献力量。
  • 凯氏定氮法检测脱脂奶粉中蛋白质的含量
    蛋白质是复杂的含氮有机化合物,分子量很大,大部分高达数万至数百万,分子的长链从数纳米至100nm,它们由20种氨基酸通过酰胺键以一定的方式结合,并具有一定的空间结构,所含的主要化学元素为C、H、O、N,在某些蛋白质中还含有P、Cu、Fe、I等元素,但氮的相对丰度基本稳定,是区别于其它有机化合物的主要标志。不同蛋白质的氨基酸构成比例及方式不同,所以各种蛋白质其含氮量也不同。一般蛋白质含氮量平均为16%,即1份氮素相当于6.25份蛋白质,此即蛋白质系数。 意大利VELP凯氏定氮仪在环保节能方面具有性能, 的蒸汽发生器和钛冷凝器,蒸馏滴定同步进行,分析速度快,冷却水用量仅0.5升/分钟,降低能耗从而节约了成本。因此该仪器被广泛应用于各类蛋白质检测的实验研究。 测定脱脂奶粉中蛋白质的含量,对掌握其营养价值和品质的变化,保障人体健康,合理配料,为乳制品深加工提供数据十分重要,此外,蛋白质分解产物对乳制品的色、香、味都有一定作用,所以测定具有深远意义。
  • 干血斑分析技术进展与应用——基于干血斑的蛋白质分析技术
    干血斑(Dried Blood Spot, DBS)是一种微量血液采集、干燥和储存的生物采样技术。该技术由Robert Guthrie于1963年首次应用于新生儿苯丙酮尿症(PKU)筛查[1]。相比于临床检验中常用的液态血液基质,干血斑技术具有采血量少、操作简便、一般不需冷冻或冷藏、储存和运输成本低等优点,已应用于新生儿疾病筛查、流行病学样本分析、药物研发等领域。将干血斑应用于蛋白质研究,拓宽了蛋白质分析研究的生物样本采集形式,具有很好的临床研究和实际应用价值。本文重点讨论两种常见干血斑蛋白质分析技术及应用。1. 基于干血斑的蛋白分析技术1.1 酶联免疫吸附分析法原理:酶联免疫吸附分析法(ELISA)是指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上,利用抗原抗体特异性结合,进行免疫反应的定性和定量分析,具有灵敏、特异、及易于自动化操作等特点。根据免疫识别和信号输出方式的不同,ELISA可以分为双抗体夹心法、直接免疫竞争法和非直接免疫竞争法等。实验材料及分析仪器:研究人员可通过购买固相载体、抗体或抗原进行包被制备ELISA试剂盒或购买市售试剂盒。酶联免疫吸附测定试剂盒已成为实验中不可缺少的工具,目前国内外Elisa试剂盒生产厂家很多,如上海酶联生物、Abcam、BioVision等,科研人员可根据研究需求选择高质量的试剂盒品牌,以提升分析效率及结果有效性。干血斑处理:以干血斑HIV分析为例:用HIV阴性混合血液样本对阳性混合血液样本进行梯度稀释后,以固定体积点样至干血斑收集卡,室温下干燥。采用干血斑打孔设备获得一定直径的干血斑样片,用300 μL PBST(0.05% Tween20)室温静置洗脱,洗脱液经酶标仪测定样本吸光度值(OD值)。分析和结果处理:以标准曲线样品的浓度为横坐标,以测得的OD值为纵坐标,根据不同类型ELISA本身的特点拟合标准曲线(如竞争法和夹心法可以采用四参数拟合回归方程),选择R值大于0.99的拟合方式,并根据标准曲线计算样品浓度。分析仪器:酶标仪(MicroplateReader)即酶联免疫检测仪,是对酶联免疫检测(EIA)实验结果进行读取和分析的专业仪器。酶标仪可分为普通酶标仪和多功能酶标仪,普通酶标仪的主要功能一是充当分光光度计的角色,二是基于免疫反应的ELISA分析,价格相对较低;多功能酶标仪可实现吸光度、荧光强度、时间分辨荧光、荧光偏振和化学发光等多种检测模式拓展,满足生化分析、免疫检测、细胞研究、药物筛选和机制探索等众多领域检测需要。目前酶标仪市场常用的仪器品牌进口的有:伯腾、帝肯、美谷分子、珀金埃尔默和赛默飞等;国产的有:安图生物、奥盛和闪谱等。1.2 基于质谱技术的蛋白质分析技术基于质谱(Mass Spectrometry, MS)技术的蛋白质分析方法具有高通量、自动化程度高、分离能力强等特点,已逐渐成为蛋白质分析和鉴定的重要技术。原理:蛋白酶将样本中的蛋白质消化成肽段混合物,可采用鸟枪法(Shotgun)对蛋白组进行全谱分析,在最小限度分离蛋白质的同时实现复杂混合物中成千上万种蛋白质的鉴定和定量;或用液相色谱法(Liquid Chromatography, LC)对酶解肽段进行分离,经基质辅助激光电离(MALDI)或电喷雾电离(ESI)等软电离技术将其离子化,带电蛋白质离子通过质量分析器将具有特定质荷比的肽段离子分离,然后经检测器分析。质谱技术与干血斑技术的结合为蛋白质组学研究和蛋白生物标志物筛选提供了强有力手段。图1 基于质谱技术的蛋白质组学分析流程[2]样本处理:采用干血斑打孔设备获得一定直径的干血斑样片,转移至EP管中,加入少量水后用组织研磨器或匀浆机快速、彻底破碎干血斑样片,剧烈摇晃试管。后续处理与常规样本的蛋白提取相似:加入蛋白裂解液(如SDS、SDC、RIPA等),冰上裂解约半小时(辅以震荡),低温、高转速离心后取上清,得干血斑蛋白提取物。分析和结果处理:蛋白质组学数据分析和结果处理包括:①应用数据库搜库对蛋白进行鉴定并相对定量分析,借助如主成分分析、相关性分析、聚类分析等方法掌握数据的整体情况;②对蛋白的生物学功能进行注释,例如GO功能注释、KEGG注释等;③通过蛋白的生物学功能或参与的信号通路可以进一步筛选与研究目标相关的蛋白进行后续的分析。分析仪器:蛋白质组学分析主要使用高分辨液质联用系统进行。可进行蛋白质组学分析的液质联用系统目前以进口为主,常见仪器主要有布鲁克、赛默飞、沃特世和SCIEX的Q-TOF、Q-Orbitrap、Q-Trap质谱仪等。2. 干血斑蛋白分析应用实例分享2.1 采用ELISA法分析干血斑中HIV抗体1996年美国食品药品监督管理局(FDA)批准了以干血斑为载体的样本邮寄传递检测模式,并证明其可作为传统检测模式的良好补充,极大地推动了干血斑技术在传染性疾病分析中的应用。在我国,全国艾滋病检测技术规范(2020年修订版)第二章第4部分“常规HIV抗体或HIV抗体抗原联合检测方法”中指出:ELISA试验可使用血液(包含血清、血浆和干血斑)或尿液样本检测HIV抗体,也可联合检测HIV抗体抗原,说明干血斑在基于ELISA技术的HIV抗体检测中是可代替血浆、血清的生物样本基质,具有广阔的应用前景。近年来,相关专家多推荐受检者使用HIV自主采样包,根据说明采集干血斑样本,匿名寄至专业实验室,通过电话等方式获取结果。图2 RDA Spot公司的干血斑自主采样包(包含一次性采血针,消毒湿巾,样本采集卡,使用说明书及用于运输的特殊包装)图片来源:https://www.rdaspot.com/2.2 基于质谱技术的干血斑蛋白质组学分析研究人员建立了应用Thermo UltiMate 3000 RSLCnano纳升液相色谱联合Q Exactive HF-X质谱技术的干血斑蛋白质组学分析方法,并于2020年在Journal of Proteome Research中报道了该项工作[3]。由于全血中含有较多可溶性蛋白(如血红蛋白、白蛋白、纤维蛋白原等),研究人员为克服干扰、提高分析灵敏度,采用碳酸钠沉淀法(SCP)成功去除干血斑中可溶性蛋白并富集目标分析物疏水性蛋白。采用基于数据非依赖采集模式(DIA)的蛋白质组学分析方法,进行EMBL-EBI(针对人类蛋白GO功能分析的综合注释数据库)蛋白组学搜库分析,通过限定质谱扫描范围和延长离子累积时间等提高了分析方法的检测灵敏度。该研究最终在健康受试者干血斑样本中鉴定到1977种蛋白质,其中包含585种疾病相关蛋白。3. 小结与展望干血斑是一种先进的血液采集及保存技术,具有操作简单、对人体损伤小、便于运输和储存等优势,在临床快检中受到关注。干血斑技术与蛋白质研究的结合将有效推动蛋白质研究成果临床转化。随着分析技术的发展和相关研究的不断深入,前处理自动化仪器、高通量分析仪器和成熟的蛋白分析流程将成为干血斑蛋白质分析的有力工具,干血斑蛋白质分析定将在蛋白质分析中发挥重要作用,为高通量诊断、差异蛋白分析和疾病生物标志物挖掘等拓展新的技术平台。参考文献:[1] R. Guthrie, & Susi, A., A Simple phenylalanine method for detecting phenylketonuria in large populations of newborn infants., Pediatrics, 32 (1963) 338–343.[2] B. Kuster, M. Schirle, P. Mallick, R. Aebersold, Scoring proteomes with proteotypic peptide probes, Nature Reviews Molecular Cell Biology, 6 (2005) 577-583.[3] D. Nakajima, Y. Kawashima, H. Shibata, T. Yasumi, M. Isa, K. Izawa, R. Nishikomori, T. Heike, O. Ohara, Simple and sensitive analysis for dried blood spot proteins by sodium carbonate precipitation for clinical proteomics, Journal of proteome research, 19 (2020) 2821-2827.
  • 杜马斯法测定食品中氮/蛋白质含量的解决方案 | 德国元素Elementar
    在我们的日常包装食品中,都会看到这样的营养标识,可以有助于我们更清晰的营养摄入,更健康的生活。其中蛋白质是构成人体细胞和组织的重要成分,人体正常值一般是60~80 g/L。蛋白质含量的测定对于食品质量的掌握具有十分重要的现实意义,因为蛋白质不仅是食品中重要的营养物质,同时也是组成人体一切细胞和组织的重要成分,其含量的多少直接决定着食物的营养价值。特别对奶制品来说,蛋白质含量的高低对定价有直接影响。目前测定蛋白质的方法主要有凯式定氮法、杜马斯法。随着社会的发展,人类对环保、高效意识的增强,越来越多的企业对杜马斯法测定蛋白质含量越来越关注。德国元素Elementar在杜马斯快速定氮分析仪的研发脚步从未停歇。自1964年公司推出世界第一台杜马斯定氮仪后,公司响应食品、农产品、肥料等样品的分析需要更大样品量的需求,于1989年,进一步推出了全球首款克级样品量的杜马斯定氮仪,逐步推动了杜马斯定氮法在法规中的应用。
  • ​PACTS辅助热蛋白质分析用于肽-蛋白质相互作用研究
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,PACTS-Assisted Thermal Proteome Profiling for Use in Identifying Peptide-Interacting Proteins。该文章的通讯作者是来自北京蛋白质组学研究中心的贾辰熙和Chen Yali研究员。生物活性肽是一类重要的生物分子,通过与蛋白受体相互作用,参与调控多种生物学进程。研究肽-蛋白相互作用对于理解这些功能分子的调节机制至关重要。目前已开发多种方法用于表征肽-蛋白的相互作用,例如通过引入荧光探针在多肽上来监测蛋白-多肽的相互作用,或者将多肽固定在磁珠或其他载体材料上进行进一步的亲和沉淀。然而以上方法都需要对多肽进行修饰,导致多肽的结构发生改变,进一步影响多肽-蛋白相互作用,产生假阳性结果。细胞热转移变分析(CETSA)和热蛋白质组分析(TPP)作为一种无修饰/无标签技术已被广泛用蛋白-配体相互作用研究。当配体与蛋白结合后,蛋白的热稳定性发生了改变,导致熔解曲线(Melting cure)发生位移。通过监测熔解温度的变化(∆Tm),实现对蛋白-配体相互作用的检测。CETSA以及TPP允许在天然环境下研究分子互作,从而保留了内源性蛋白表达水平、翻译后修饰、局部微环境等生物物理特性。除了改变蛋白质的热稳定性,肽配体与蛋白质受体相互作用还会导致蛋白构象、疏水性和溶剂可及性的改变,一些配体甚至起到生物助溶的作用。所有这些特性的改变会导致研究体系中靶蛋白丰度的变化。这种由肽段配体结合诱导蛋白的丰度改变现象称之为PACTS。而PACTS也可以被合理的利用用于识别与肽段配体结合的靶蛋白。基于此,本文将PACTS与TPP技术相结合用于肽-蛋白质相互作用研究,PACTS可以辅助TPP分析,特别是在TPP分析过程中,由于配体-靶蛋白结合导致靶蛋白丰度降低至质谱检测限以下,无法绘制熔解曲线的情况下,PACTS可以作为另一个重要的监测手段。如图1所示,PACTS辅助TPP分析的实验流程大致如下:将蛋白提取液分成2份,分别与缓冲液(对照组)、肽配体(实验组)孵育,再将孵育后的每组样本等分成10份,在10个不同的温度下加热3 min。加热完成后,离心,收集上清液。利用SDS-PAGE将肽段与蛋白分离并进行胶内酶切。酶切后的肽段随即用TMT 10-plex标记,最后通过LC-MS/LS进行定量分析。将37 °C下对照组、实验组中同一蛋白的丰度变化作为PACTS的衡量指标(蓝框)。将在不同温度下蛋白的相对丰度变化转化为熔解曲线(黑框),实验组相较于对照组,同一蛋白熔解曲线的位移(∆Tm)作为TPP的衡量指标。综合两种方法识别出的靶标蛋白,作为最终的筛选结果。图1. PACTS辅助TPP分析的实验流程图作者首先用标准肽段-蛋白互作对验证了PACTS辅助TPP分析的可行性。如图2所示,右侧为对照组/实验组中靶蛋白在不同温度下丰度变化(Western blot),中间及左侧则是基于Western blot数据生成PACTs以及熔解曲线。对于JIP1-JNK1互作对,PACTS显示没有明显的丰度变化,而熔解曲线则显示发生了位移(图2A)。与之相反的,对于HOXB-AS3-hnRNP A1互作对,PACTS显示出明显的丰度变化,而熔解曲线则由于靶蛋白丰度降至检测限以下而无法绘制(图2B)。以上两个例子都说很好地说明,PACTS和TPP是两种互补的检测手段,使用两种方法同时检测有利用提高结果的准确性。作者还考察了不同细胞环境对蛋白-配体互作的影响(图CD及图EF)。来源于293T细胞的OPRN1与Enkephalin配体互作产生的熔解温度变化为∆Tm= 0.5 °C(图E),而来源于Hippocampus的OPRN1与Enkephalin配体互作产生的熔解温度变化为∆Tm= -14.4 °C(图F)。这个差异可能是由于孵育时不同的微环境造成的。图2. PACTS辅助TPP分析标准肽段-蛋白互作对。随后,作者将PACTS辅助TPP分析应用到组学层面。Aβ肽是淀粉样斑的主要成分,而淀粉样斑块主要存在于阿尔茨海默症(AD)患者的大脑中。在Aβ肽中,Aβ1-42在介导神经毒性和氧化应激中起关键作用。THP-1细胞类似于小胶质细胞,小胶质细胞功能障碍加速了与年龄相关的神经退行性疾病的进展,如AD。作者利用了PACTS辅助TPP分析研究了THP-1细胞中与Aβ1-42肽段相互作用的蛋白。如图3所示,图3A为PACTS结果,共发现37个蛋白在37 °C下有丰度变化。而TPP结果(图3B)则显示66个蛋白熔解曲线发生了位移。PACTS与TPP的结果具有较小的重合,说明两种方法具有互补性。GO分析表明(图3C),大多数与Aβ1-42相互作用的蛋白存在于细胞外泌体、胞质溶胶和细胞膜中。外泌体在AD中充当双刃剑,一方面,外泌体传播有毒的Aβ肽和过度磷酸化的tau遍及整个大脑,并诱导神经元凋亡。另一方面,它们消除大脑中的Aβ肽并促进其降解。了解Aβ肽与外泌体蛋白之间的相互作用有利于更好的开发AD治疗治疗药物。此外,作者用Western blot的方法进一步确认识别出的靶标蛋白(图D-E)。最后,作者用免疫共沉淀的方法进一步证明靶蛋白与Aβ1-42存在相互作用。图3. PACTS辅助TPP分析与Aβ1-42相互作用的蛋白总之,本文开发一种PACTS辅助TPP的分析方法,可用于大规模组学层面肽段-蛋白质相互作用研究。该方法具有无标记、无修饰的优势,无需额外实验,即可在TPP分析的同时获得PACTS信息。该方法也有助于理解多肽-蛋白质复合物相关的分子调控机制,进一步开发新型治疗药物。撰稿:刘蕊洁编辑:李惠琳原文:PACTS-Assisted Thermal Proteome Profiling for Use in Identifying Peptide-Interacting Proteins 参考文献1.Zhao T, Tian J, Wang X, et al. PACTS-Assisted Thermal Proteome Profiling for Use in Identifying Peptide-Interacting Proteins. Anal Chem. 2022 94(18): 6809-6818. doi:10.1021/acs.analchem.2c00581
  • 校准蛋白质分析仪的重要性及步骤
    蛋白质分析仪是生物化学和分子生物学实验室中重要的设备,它用于定量分析蛋白质样品,支持从基础研究到药物开发的广泛应用。为了确保蛋白质分析的数据准确性和重复性,定期进行仪器的校准是至关重要的。本文将讨论校准仪器的重要性,并概述有效的校准步骤。   蛋白质分析仪校准的重要性首先体现在保障数据质量上。精确的蛋白质测量对于了解生物样本中的蛋白质表达水平、检测疾病标志物、验证药物作用靶点等都至关重要。未经校准的仪器可能导致错误的结果,影响研究结论和治疗决策。   校准仪器有助于满足监管要求。在制药和临床领域,蛋白质分析必须符合严格的法规标准。定期校准的仪器能够产生符合这些标准的数据,帮助企业和医疗机构遵守法规,减少合规风险。   可以提高实验室之间的数据一致性。不同实验室使用的不同仪器,即使型号相同,也可能因为使用环境和操作习惯的差异而产生不同的测量结果。通过实施标准化的校准程序,可以确保不同实验室之间的测量结果具有可比性,这对于多中心研究和数据分析尤为重要。   蛋白质分析仪的校准步骤通常包括以下几个关键环节:   选择适当的标准物质:使用已经由认证机构校准过的标准蛋白质溶液作为参考。这些标准物质应当覆盖仪器的工作范围,并且具有已知的浓度和特性。   控制环境条件:在进行校准之前,确保实验室的环境条件(如温度和湿度)符合仪器的使用要求。环境因素对蛋白质测量有显著影响,因此控制这些条件对于获取准确结果至关重要。   操作人员培训:确保操作仪器的人员具有足够的知识和技能,以正确执行校准程序。这包括了解仪器的工作原理、操作规程以及校准的具体步骤。   执行校准程序:按照制造商提供的说明书或行业标准进行校准。这可能包括预热仪器、执行零点调整、检查和调整测量系统等步骤。   记录和验证:记录校准结果,并根据需要进行调整。完成校准后,使用标准物质验证仪器是否达到了预期的准确度。   定期复校:根据仪器的使用频率和制造商的建议,定期重复校准流程。这有助于及时发现和修正任何潜在的问题,保持仪器的较佳性能。   综上所述,校准蛋白质分析仪对于确保数据的准确可靠、满足法规要求、提高实验室间数据的一致性至关重要。通过遵循正确的校准步骤,用户可以确保他们的仪器始终处于较佳工作状态,从而获得高质量的测量结果。
  • 蛋白质分析仪的检测精度与影响因素
    蛋白质分析仪一种用于定量测定蛋白质含量的仪器,广泛应用于生物医学研究、药物开发和临床诊断等领域。检测精度是衡量蛋白质分析仪性能的重要指标,影响检测精度的因素有很多,本文将详细探讨这些因素及其对检测精度的影响。  一、检测精度的基本概念  检测精度是指仪器在测量过程中,测量值与真实值的一致程度。精度越高,说明测量结果越接近真实值。检测精度通常用相对误差、误差和标准偏差等指标来衡量。  二、影响检测精度的主要因素  1.仪器性能  -蛋白质分析仪的性能直接影响其检测精度。仪器的分辨率、灵敏度、线性范围和稳定性等参数对其精度有重要影响。高质量的仪器通常具有更高的检测精度。  2.操作规范  -操作规范与否对检测精度有很大影响。操作人员需严格按照仪器的操作规程进行操作,确保每一个步骤都符合要求,避免因操作不当引起的误差。  3.样品准备  -样品的准备工作,如样品的采集、处理和储存等,对检测精度也有重要影响。样品的代表性、纯净度和稳定性等因素都会影响较终的检测结果。  4.环境条件  -环境条件,如温度、湿度、气压和振动等,对检测精度有显著影响。仪器在不同的环境条件下可能表现出不同的性能,因此需要在适宜的环境下使用仪器,以确保检测精度。  5.校准与标定  -定期校准与标定是确保仪器检测精度的重要措施。通过校准,可以消除仪器在使用过程中由于漂移、老化等因素引起的误差,确保测量结果的准确性。  6.仪器维护  -仪器的日常维护与保养对检测精度也有重要影响。定期清洁、检查和更换仪器的易损部件,可以延长仪器的使用寿命,保持其良好的工作状态,从而提高检测精度。   三、提高检测精度的方法  1.选择高性能的仪器  -根据具体的检测需求,选择性能优良、精度高的仪器,以确保检测结果的准确性。  2.严格遵循操作规程  -操作人员需经过专业培训,掌握仪器的操作要领,严格按照操作规程进行操作,避免因操作不当引起的误差。  3.规范样品准备  -样品的采集、处理和储存需按照相关标准和规范进行,确保样品的代表性和稳定性,避免因样品问题引起的误差。  4.控制环境条件  -在使用仪器时,尽量选择适宜的环境条件,避免在异常环境下使用仪器,以确保检测精度。  5.定期校准与标定  -定期对仪器进行校准与标定,消除仪器漂移、老化等因素引起的误差,确保仪器的测量精度。  6.加强仪器维护  -定期对仪器进行清洁、检查和维护,确保仪器处于良好的工作状态,延长其使用寿命,提高检测精度。  总之,蛋白质分析仪的检测精度受多种因素的影响,通过科学合理的管理和操作,可以显著提高其检测精度和应用效果。在实际应用中,应根据具体情况,采取有效的措施,确保仪器的较佳性能和应用效果。
  • 腐竹蛋白质含量不达标?这款快速检测仪可帮大忙,但是很多企业不知道!
    在腐竹相关的新闻中,常常可以看到某“腐竹蛋白质含量不达标”。原来,腐竹等豆制品中的蛋白质来源于豆制品中含大豆蛋白质的原料,蛋白质属于质量指标。《非发酵豆制品》(GB/T 22106-2008)中规定,腐竹中蛋白质最低限量为45.0 g/100g;其他豆制品中蛋白质最低限量为43.0 g/100g。造成蛋白质含量不达标的原因,一方面可能是企业为节约成本没有严格按照配方投料,降低了含蛋白质原料的比例(这个原因往往会让企业得不偿失);另外,很有可能是因为大豆原料蛋白质含量不确定,不均匀,而企业把关不严(或者说缺乏有效工具),使用了蛋白质含量未达标的原料造成。然而,很多豆制品生产企业并不知道有一款仪器可以帮忙,它是一款便携式无损检测仪器,坚固、手提即可,只需要一分钟就能检测出大豆蛋白质含量,满足大豆采购商的要求。有了对原料蛋白质含量的控制,控制腐竹的蛋白质含量超过国标最低限就不是靠经验了,而是靠数据监控。另外,收购商也可以很好地根据检测结果给原料大豆定价,令原料供应者心服口服。而大豆供应商也可以根据这款仪器测定自家产品的品质,从容应对想压低收购价的收购商。一分钟可显示检测结果(水分含量,含油量,蛋白质和水溶蛋白含量)仪器已经有了众多用户(包括海外用户)这款仪器不仅仅可以用于豆制品企业采购大豆,也可用于大豆质量分级。大豆 GB 1352-2023中规定,大豆质量指标应符合表1规定,对其水分含量有要求,高油大豆质量指标应符合表2规定,对脂肪含量有要求,高蛋白大豆质量指标应符合表3规定,不同等级的蛋白质含量要求不同。延伸阅读:九旬院士的近红外创业路——访陈星旦院士初衷不改 实现近红外技术产业化——“创新100”走访广东星创众谱仪器有限公司
  • 大会报告:蛋白质组学技术的最新研究进展
    仪器信息网讯,2010年5月15日,蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天,主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中,除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外,第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展,第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术,包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。   近年来蛋白质组学发展迅速,其相应的方法学研究也取得了巨大的进步,一系列新技术融入了的蛋白质组学技术当中,极大的促进了这门学科的发展。在本届大会上,中国科学院北京基因组研究所的刘斯奇研究员、复旦大学的张祥民教授、中国科学院大连化学物理研究所张丽华研究员等专家的报告介绍了许多应用到蛋白质组学之中的新技术、新方法,本文作简要概述:   报告题目:基于质谱的线粒体GST蛋白质组定性和定量分析   报告人:中国科学院北京基因组研究所的刘斯奇研究员 刘斯奇研究员   刘斯奇研究员在报告中首次提出了“线粒体GSTs蛋白质组”的概念,系统地研究了属肝线粒体中的GSTs。可采用亲和色谱法及SDS-PAGE富集GST蛋白,使用MALDI Tof/Tof MS 和LC tandem MS/MS鉴别蛋白。研究结果表明,属肝线粒体中存在5种GSTs,分别为GSTA3, GSTM1, GSTP1, GSTK1 以及GSTZ1。   为了对线粒体GSTs的相对丰度进行定量分析,其采用了质谱结合免疫印迹的综合分析方法:利用质谱对GSTs进行定性分析时,根据质谱谱图的多反应监测(MRM)推断GSTs结构 使用重组的GST蛋白作为标准物,建立了蛋白浓缩物的线性回归方程和胰蛋白酶GST多肽的MS/MS强度,同时,通过校准估算出了鼠肝线粒体中的GSTs含量。通过对特定GSTs抗体的强度识别,使用免疫印迹对GSTs进行了定量分析 获得了GST重组蛋白的5种单克隆抗体,将其用于GST浓度校准和免疫印迹强度分析 通过免疫印迹分析获得的定性分析结果基本与MRM数据获得的结果一致。   报告题目:蛋白质水平的色谱分离与生物质谱鉴定新方法研究   报告人:复旦大学张祥民教授 张祥民教授   张祥民教授在报告中表示,蛋白质的分离鉴定有更多困难。一方面,蛋白质分子量大,结构与构型上的变化导致分离效率下降,对色谱填料的孔径、分布与非特异性吸附等因素有更高要求 另一方面,蛋白质鉴定需要先进行酶解以得到质谱鉴定信息。   在报告中,他给出了较好的解决方法,通过对液相色谱分离系统的优化,在实际蛋白质样品考察优化了系统的分离性能,构建了液相色谱分离蛋白质鉴定方法与平台。研制了蛋白水平富集预柱,并将其应用于蛋白质捕集。在离子交换色谱柱和反向色谱优化选择上,实现了蛋白质分析所需的高分辨分离。色谱分离组分点样至靶板上,利用发展的快速酶解技术完成蛋白质酶解,再通过MALDI-TOFTOFMS或LC-LTQMS进行蛋白质鉴定。该方法使得蛋白质的理论分离能力达到5000个以上,蛋白质组分能够得到浓度信息,质谱鉴定可以同时利用肽指纹图谱PMFs信息和串级序列信息,使得蛋白质鉴定的可靠性大为提高。   报告题目:基于离子液体的新型膜蛋白质组预处理及分离鉴定技术   报告人:中国科学院大连化学物理研究所张丽华研究员 张丽华研究员   膜蛋白质存在于细胞内环境、细胞与细胞外环境的界面,对执行细胞内外物质交换、信息转换、细胞识别、代谢调节、免疫应答等功能起着重要作用。深入开展膜蛋白质组学研究对于揭示细胞功能、寻找药物靶点以及研制癌症治疗药物等具有重要意义。然而,由于膜蛋白质具有疏水性强、溶解性差、易沉淀、难酶解、含量低等特点,因此在采用通常用于可溶性蛋白质组分离鉴定的方法对膜蛋白质组进行研究时遇到了很大的挑战。   张丽华研究员在报告中指出,要提高膜蛋白质组的分析能力,必须发展可显著改善膜蛋白质组溶解性,又不影响后续分离鉴定的新方法。她在近期研究工作中,采用离子液体作为膜蛋白质组的增溶剂,并结合纳升二维液相色谱-质谱联用系统,对鼠脑和人肝内质网提取的膜蛋白质进行了分析。结果表明,离子液体不仅可以提高膜蛋白的溶解性,而且不用影响后续酶解过程中酶的活性。此外,在样品进入质谱鉴定前,易于在除盐步骤去除,不会影响质谱鉴定。与其他膜蛋白质组研究中常用的增溶剂相比,离子液体在膜蛋白质组样品预处理中表现出明显的优势。
  • Nature Communications |PiSPA平台:单细胞蛋白质组分析新工具
    近日,科创中心生物与分子智造研究院分子智造研究所所长方群教授团队再出新成果!团队开发了“点取式”单细胞蛋白质组分析(PiSPA)工作流程和基于纳升级微流控液滴操控机器人,实现了单细胞的精准捕获、前处理以及自动进样,并首次在单个哺乳动物细胞中实现了高达3000种蛋白质的超高定量深度。目前,相关研究成果以“ Pick-up single-cell proteomic analysis for quantifying up to 3000 proteins in a Mammalian cell ”为题在国际权威期刊《自然通讯》上发表。这项成果也再次向我们证明了单细胞蛋白质组学在诊疗和预防、药物开发、癌症基因组学等精准医学研究中的应用潜力。团队自研的探针式微流控液滴操纵机器人系统更强大的单细胞蛋白质组分析工具:PiSPA工作流程单细胞蛋白质组学技术是近年来生命科学领域研究的热点。因单个细胞中的蛋白质含量极微(仅约0.2 ng)且无法扩增,单细胞蛋白质组分析极具挑战性。目前传统蛋白质组分析技术仅能在每个细胞中鉴定1000种左右的蛋白质,而这在单细胞分析领域显得有些“力不从心”。此外,传统的样本前处理操作大多在微升级反应器中进行,在样品处理和转移的过程中会出现明显的样品损失,这会限制单细胞蛋白质组学的鉴定深度,难以满足生命科学研究的迫切需求。“想要突破单细胞蛋白质组学鉴定深度的障碍,有两种策略。一是在足够小的微反应器中进行样品前处理,利用微尺度效应提高反应效率;二是将所有操作整合在一起,降低样品损失,但这两种策略对技术与设备的要求都很高”,本项成果第一完成人王宇博士解释道,“我们利用微流控技术将商品化的内插管改造为阵列化的纳升级微反应器,解决了纳升级样品反应与自动进样的问题。PiSPA平台可自动完成细胞捕获、样品前处理、色谱分离、质谱检测、数据处理等操作,进一步降低了样品损失。”“点取式”单细胞蛋白质组分析流程示意图PiSPA工作流程使得高精度的液体操控、单细胞的精确处理以及先进的LC-TIMS-QTOF MS技术融为一体,重新定义了单细胞蛋白质组学分析。“在研究中,我们将该平台应用于三种哺乳动物细胞(HeLa、A549和U2OS细胞)的单细胞蛋白质组分析,以及HeLa细胞迁移过程中的细胞异质性研究中,均实现了超高深度定量分析”,王宇博士说。同时,迁移细胞的单细胞蛋白质组分析也证实了PiSPA平台具有识别细胞迁移关键分子以及有价值靶点的应用潜力。哺乳动物细胞的单细胞蛋白质组分析结果单细胞的定量深度:从3000+走向全蛋白质组测序PiSPA平台集成了基于序控液滴(SODA)技术的自动化液滴操纵机器人,能够在“点取式”操作模式下实现纳升级的细胞分选、多步样品前处理和自动进样操作。相比于其他单细胞分析方法,PiSPA平台的优势主要体现在与成像技术结合,能够灵活地选择任意单个细胞进行分析,目标细胞的捕获指向性强,具有很高的捕获准确性和成功率,并可保留目标细胞的表观和空间信息,显著增加了单细胞分析的信息维度。其次,PiSPA平台采用针对单细胞样品的“定制化”分析条件,实现了蛋白质鉴定深度的大幅提升,能够为生物医学研究提供更多有效的基础数据。这些优势对推动单细胞蛋白质组分析的实际推广应用具有重要意义。“目前的单细胞定量深度只是一个起点”,方群教授分享道,在该项研究中,可从单个哺乳动物细胞中可定量多达3000种蛋白质,约占人类基因编码蛋白质总数(约20,000种)的15%,其鉴定深度已经达到10年前单细胞转录组测序技术的相近水平。类比单细胞转录组测序技术的发展历史,可以预见当前已处于单细胞蛋白质组分析技术的爆发阶段,随着技术的快速革新,单细胞的定量鉴定深度还将得到史无前例的提升。“这意味着单细胞蛋白质组学技术已进入在广泛的生物医学研究领域中实际应用的阶段。”团队表示,未来,他们将进一步提高单细胞蛋白质组分析的鉴定深度和通量,以持续推进该技术实用化和应用拓展的水平。此外,在上述成果基础上,目前团队还在利用iChemFoundry平台的自动化机器人技术和机器视觉技术构建能够完成单细胞蛋白质组分析全部流程操作自动化的分析平台,很快会有新的成果发布,这些都将为人们了解生命活动中细胞异质性的变化带来更有力工具。
  • 水质检测实验室仪器---铜含量分析仪 ,铁含量分析仪相关研究
    在水质分析仪器高端化发展的趋势下,赛莱默一直挖掘不断衍生的新客户需求,积极提升设备的智慧化水平,更好地为客户解决水问题。今年的上海环博会上,赛莱默为大家带来了全新的解决方案。从金属含量来讲下铜含量分析仪 ,铁含量分析仪。铜是人体健康不可缺少的微量营养素,对于血液、中枢神经和免疫系统,头发、皮肤和骨骼组织以及大脑和肝、心脏等内脏的发育和功能有重要影响。一般来讲,饮用水中铜含量非常低,小于0.01毫克/升。现代科学研究证明饮用水中微量的铜对人体是有益的,可补充人类食物中铜的不足,同时,铜能起到杀灭自来水中某些细菌的作用。因此存在超标隐患。可溶性铜盐都有毒,主要因为铜离子能使蛋白质变性,失去生理活性。过多的铜进入体内可出现恶心、呕吐、上腹疼痛、急性溶血和肾小管变形等中毒现象。曾经在新闻报道中有小区因为饮用水中铜超标而造成集体腹泻。铜超标虽然不会诱发人体严重疾病,但是如果长期大量食用铜超标的水,可能会造成肾小管变形等中毒现象,引发急性铜中毒,对身体内的脏器造成负担影响胎儿发育。水中铜含量可以通过铜含量分析仪进行检测。B1070铜含量分析仪是一款智能型仪器,该仪器采用人性化设计,图形菜单,操作直观易懂,具有中英文可选,光源采用单色冷光源,测量准确可靠,可用于电厂、化工、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液在实验室的测量与存储。仪器特点1、5.0寸彩色触摸屏,显示美观,控制简单2、图形化菜单简单易懂3、中英文语言可选,适应不同用户4、仪器可带自检功能 ,方便检测故障5、仪器有打印功能,可实时打印数据或打印存储数据6、仪器具备通讯功能,可将数据上传7、温度偏差提示功能,方便用户及时校准技术参数显 示: 480X272 彩色触摸屏;测量范围:0—200 ug/L 示值误差: ±2%F.S;分 辨 率: 0. 1 ug/L;重 复 性: ≤1%;水样温度:(5~60)℃;环境温度:(5~45)℃; 供电电源: AC220V 50Hz;功 率: <15W;外型尺寸:420×390mm×230mm;(主机)重 量:5kg;铁是人体必需的微量元素,本身也不具备毒性。但是当铁摄入量超标的时候,仍然会引起铁中毒。一旦铁中毒表现为恶心、呕吐、嗜睡、昏迷、发热等症状,如不及时治疗,可能会引发严重贫血、肝肾衰竭的病症,甚至会休克死亡。水中铁含量可以通过铁含量分析仪进行检测。B1080铁含量分析仪是一款智能型仪器,该仪器采用人性化设计,图形菜单,操作直观易懂,具有中英文可选,光源采用单色冷光源,测量准确可靠,可用于电厂、化工、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液在实验室的测量与存储。仪器特点1、5.0寸彩色触摸屏,显示美观,控制简单2、图形化菜单简单易懂3、中英文语言可选,适应不同用户4、仪器可带自检功能,方便检测故障5、仪器有打印功能,可实时打印数据或打印存6、仪器具备通讯功能,可将数据上传7、温度偏差提示功能,方便用户及时校准技术参数显 示: 480X272 彩色触摸屏;测量范围:0—200 ug/L 示值误差: ±2%F.S;分 辨 率: 0. 1 ug/L;重 复 性: ≤1%;水样温度:(5~60)℃;环境温度:(5~45)℃; 供电电源: AC220V 50Hz;功 率: <15W;外型尺寸:420×390mm×230mm;(主机)重 量:5kg;
  • 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
    从中国科学院大连物理研究所官网了解到,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。王方军简介:中国科学院大连化学物理研究所分析化学博士,师从邹汉法研究员,博士生导师,主要研究方向为复杂生物样品高效分离表征:激光-质谱高灵敏度分析、生物分子高校标记与功能解析、翻译后修饰蛋白组学分析。担任中国蛋白质组学专业委员会理事、中国分析测试协会青年学术委员会委员。
  • 循环肿瘤细胞(CTC)蛋白质表达分析系统
    p   早前,美国ProteinSimple公司推出全球第一款可以对循环肿瘤细胞、外泌体等微量样本进行蛋白质表达水平定量检测的Milo系统。一经推出,此产品立即获得《The Scientist》杂志年度创新产品第一名、生物通2016年度生命科学十大创新产品奖、中国仪器协会年度创新新产品奖等。它的发明人之一Kelly Gardner博士也获得MIT Technology Review 35岁以下创新人才奖。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 284" title=" 1.jpg" style=" width: 400px height: 284px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/b89d84ca-1b3f-49c0-b5b1-82a689442e01.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   通过检测血液中的循环肿瘤细胞(CTC)及循环肿瘤DNA发展起来的液体活检,对于肿瘤病人无痛诊断及靶向治疗有非常重要的意义。各国科学家在CTC富集、DNA测序和DNA分析方面做了很多的工作,但是CTC蛋白质研究一直因为检测灵敏度问题停滞不前,影响CTC在肿瘤诊断及治疗中发挥更重要的作用。 /p p   美国ProteinSimple Milo系统的推出解决了这一问题。最近,加州大学伯克利分校和斯坦福大学医学院的研究人员利用Milo系统在《Nature Communications》上发表文章,证实在一次普通的抽血后(2-4 ml血液),可对血样中罕见的CTC进行蛋白质表达水平分析,以检测其中一组与癌症相关的蛋白质。 /p p   实验方案如下:科学家们从乳腺癌患者的血液中分离出循环肿瘤细胞,然后将循环肿瘤细胞接种到Milo芯片western blot细胞捕获孔中。微流体设备裂解细胞,让其内容物流出,之后进行电泳将蛋白质根据分子量大小进行分离。然后在凝胶中原位捕获蛋白,再进行抗体孵育杂交,最后通过荧光信号值进行定量,检测了癌症蛋白标志物的含量。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/1045381e-1f3a-40c1-a07f-82df916660d6.jpg" / /p p style=" text-align: center " (图片来自Nature Communications) /p p   这项研究检测的蛋白靶标有12个,包括已被用于癌症分型(如ER、HER2、EGFR)、循环肿瘤细胞鉴定(如EpCAM、panCK、CK8)、白细胞标记(如CD45)的蛋白和普遍表达于哺乳动物细胞的蛋白(GAPDH、β-tubulin、mTOR、ERK-1/2、eIF4E)。研究者计划将这一名单继续扩大,以便最终能够更精确地对癌细胞进行分类,选择针对的靶向治疗药物。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/60121d8a-3a5f-4b8b-9f0f-453af71e6bed.jpg" / /p p style=" text-align: center " (图片来自Nature Communications) /p p   这篇文章的通讯作者、加州大学伯克利分校的Amy Herr表示:“微流体设计是本研究的关键。我们能够将每个阶段所需的功能整合在一起。这样,我们才能很快、很快地开展每一步。如果慢一点,细胞中的蛋白质将弥散,变得无法检测。” /p
  • 药典蛋白质组学分析标准二次公示!增加QC评价标准
    随着质谱技术以及色谱与质谱联用技术的快速发展,蛋白质组学分析技术在未知蛋白质的鉴定、蛋白质结构的解析、靶向蛋白质定量、以及生物技术药物研发、质量控制和体内药代动力学研究方面应用越来越广泛。药典委拟制定《中国药典》蛋白质组学分析方法及应用指导原则,并于2024年2月20日发布第一版公示稿并征求意见。为确保标准的科学性、合理性和适用性,现将拟增订的蛋白质组学分析方法及应用指导原则(第二次)公示征求社会各界意见(详见附件)。公示期自发布之日起一个月。蛋白质组学分析方法及应用指导原则公示稿(第二次).pdf蛋白质组学分析基本流程主要包括:1. 蛋白样品的提取,变性还原,酶解与多肽分离富集;2. 多肽的分析与鉴定;3. 数据分析。在分离和富集中采用凝胶电泳和色谱技术,分析与鉴定中采用质谱、二维凝胶电泳、X射线分析、核磁共振波谱和透射电子显微镜技术。蛋白质组学分析方法及应用指导原则第二次公示稿修改说明 根据 2024 年 2 月蛋白质组学分析方法及应用指导原则第一次公示稿的反馈 意见和建议,国家药典委员会相关专业委员会进行了研讨,在第一次公示稿的基 础上修订了部分内容,主要为:一、适用范围1. 将文中“蛋白”修改为“蛋白质”。二、蛋白质组学的分析策略 1. 将“通过质谱分析技术检测到肽指纹图谱进行多肽的鉴定和定量分析” 修改为“通过质谱分析技术检测肽段一级与二级谱图进行多肽的鉴定和定量分 析”。2. 将文中“图谱”修改为“谱图”。三、蛋白质组学分析方法 1.“2.1 质谱技术”增加其他质谱碎裂技术,修订为:“蛋白质组样品经过提 取、分离富集或者进一步变性还原、酶切、多肽分离富集处理后,选择适宜的分 离系统导入离子源离子化,电离生成带电荷离子,离子通过碰撞诱导解离 (Collision induced dissociation, CID)、高能碰撞诱导解离 High energy collision dissociation, HCD)、电子活化解离(Electron activated dissociation,EAD)或其 它适宜的解离技术进行碎片化,后在加速电场的作用下形成离子束进入质量分析 器,通过质量分析器分离和过滤不同质核比的离子,过滤后的离子最终经检测系 统转换为可测量的信号,从而得到质谱图,以获得蛋白质的相关信息”。 2. 将文中“质核比”修改为“质荷比”。 3. 将“数据库检索对肽段碎裂质谱谱图和数据库中的理论序列谱图进行匹 配,实现肽段鉴定”修改为“质谱数据文件的数据库检索对肽段碎裂质谱谱图和 数据库中的蛋白质计算机模拟消化肽段碎裂模式进行匹配,以进行肽段鉴定”。4. 将“肽谱图匹配(peptide spectrum matching,PSM)”,“肽谱图匹配 (peptide-spectrum matches,PSM)”,统一为“肽段谱图匹配 (peptide-spectrum matches, PSMs)”。 5. 将“统计学分析(如 p 值)”修改为“统计学指标(如 p 值)”。 2024 年 6 月 与第一次公示稿比较,修改处加橙色标记 四、蛋白质组学分析的质量控制 1. 在表 1 中增加样品处理中酶解漏切率、酶解位点特异性等 QC 评价指标 及描述;增加色谱分析中峰宽和半峰宽等 QC 评价指标及描述;增加质谱分析中TIC 图等 QC 指标及描述。2. 调整仪器性能参数的描述顺序。将“建议结合仪器的性能进行设置,例 如可将两个参数均设置为 20ppm,也可以将母离子质量误差设置为 10ppm,子离 子质量误差设置为 0.02Da”修改为“建议结合仪器的性能设置质量误差,如将母 离子质量误差设置为 10 ppm,子离子质量误差设置为 0.02 Da,也可将两个参数 均设置为 20 ppm”。3. 将“鉴定的蛋白质应具有至少 70%的覆盖率,即被鉴定的多肽的氨基酸 序列覆盖蛋白质氨基酸序列的百分比,70%的蛋白覆盖率可提高鉴定结果的可信 度和全面性”修改为“蛋白质覆盖率是指被鉴定的多肽的氨基酸序列覆盖蛋白质 氨基酸序列的百分比,70%及以上的蛋白质覆盖率可提高鉴定结果的可信度和全 面性”。
  • BiopharmaLynx软件在蛋白质肽图分析中的应用
    BiopharmaLynx软件在蛋白质肽图分析中的应用 周春喜 沃特世科技(上海)有限公司实验中心 在新药研发中,蛋白质药物正在占据越来越大的比重,而蛋白质分子结构的复杂性又要求对蛋白质药物必须进行全面的表征,以满足新药报批、工艺改进和专利保护的要求。目前蛋白质药物的研发和表征还面临很多挑战,尤其是在重组蛋白的序列确证、微量杂质蛋白的检测和定量、不同批次间产品的比较和质量控制等方面。质谱在蛋白质的表征方面发挥着至关重要的作用,它不仅可以测定蛋白质药物的分子量和产品的异质性,还可以通过肽图分析确证蛋白质分子的一级结构,包括氨基酸序列、突变和修饰、二硫键定位等信息。 但如果没有功能强大的软件帮助,质谱数据的分析、比较、注释、有效信息的提取和分析报告的产生将是一个十分费时耗力的复杂过程。如果进行人工分析,即使是经验丰富的分析人员也会感到很头疼,而且在如此复杂的分析过程中很难保证不出差错,而一旦出现差错,不仅会严重影响研发的进程,有些错误的判断还有可能导致整个项目的失败。因此,分析软件是必不可少的。理想的软件不仅可以按照标准的流程,自动地完成分析过程,还可以允许分析人员根据经验和知识对分析结果进行检查并修正错误的结果。沃特世公司的BiopharmaLynxTM软件就是这样的理想工具,它不仅可以自动地完成蛋白质分子量和肽图的分析,比较不同批次间的样品并确认有无差异,还具有以下特点: 肽图分析覆盖率高 肽图分析可以确证蛋白质分子的一级结构,包括氨基酸序列、突变和修饰、二硫键定位等。由于酶解后的样品中同时存在着蛋白质的完全酶切肽段、不完全酶切肽段、非特异酶切肽段、修饰肽段和杂蛋白肽段,因此肽图是非常复杂的。通过全信息串联质谱技术(MSE),可以同时记录样品中所有的母离子及其碎片离子信息。在全面信息的基础上,BiopharmaLynx软件将可以自动进行保留时间的对齐、强度归一化、痕量杂质分析、序列确证等工作。图1为BiopharmaLynx软件对两种干扰素产品肽图分析的鉴定覆盖率分析结果,及其序列对比界面。 二、BiopharmaLynx具有多种酶切功能 在计算理论肽图时,BiopharmaLynx可以进行多种方式的理论酶切,包括半酶切、多酶联合酶切、非特异性酶切,以及自编辑酶切等。全面满足实验中的各种酶切分析需求。 三、BiopharmaLynx具有多种翻译后修饰可选 在计算理论肽图时,BiopharmaLynx还可以考虑各种翻译后修饰。在内置90种常见修饰可供选择外,分析人员还可自行编辑其需要的特殊修饰方式用于分析。 四、修饰的肽段在不同样品间含量对比 BiopharmaLynx软件可以比较不同样品间某种肽段(包括突变肽段和特定修饰肽段)的含量差异,发现样品间的细微差别,并用直观的方式显示出来。 五、BiopharmaLynx的样品间肽图对比 BiopharmaLynx软件这可以自动地将各个批次样品的肽图与参照样品的肽图进行对比,帮助我们快速而敏锐地发现不同批次的样品间有无细微差别。 六、二硫键的定位 二硫键对于蛋白质高级结构的形成和功能的维持具有重要的作用,二硫键的定位也是蛋白质结构分析的重要方面。但是二硫键的定位一直很耗时且非常具有挑战性的事情,尤其是对于含有多对二硫键的蛋白质,如免疫球蛋白等。沃特世公司的肽图分析完整解决方案通过独特的UPLC/MSE数据采集方式和功能强大的BiopharmaLynx软件,可以快速地自动完成二硫键的定位分析(见图6)。 在生物药领域,BiopharmaLynx软件作为液质数据分析最为专业的软件已经被广泛使用。目前,全球前十大生物药企业都已成为沃特世生物制药解决方案的使用者。 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。 ### 联系人: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 威斯康星大学李灵军自然通讯最新成果:胰腺蛋白质组的质谱定量分析揭示癌症相关特征
    仪器信息网讯 胰腺是人体最重要的器官之一。它产生胰岛素来调节血糖和帮助消化食物。如果胰腺失控,糖尿病、癌症或其他疾病就会威胁生命。然而,关于胰腺如何使人们保持健康以及器官如何衰竭,还有很多未知之处。数以万计的蛋白质控制着胰腺的工作方式:它如何生长和发育,如何产生消化酶以及如何分泌胰岛素。因此,科学家需要进一步了解蛋白质结构如何随时间变化,以帮助开发针对糖尿病或癌症的治疗方法。  基于此,威斯康星大学麦迪逊分校药学院与化学系的李灵军课题组与医学和公共卫生移植外科医生Jon S Odorico合作开展了追踪从出生前到成年后期胰腺蛋白质组(整套蛋白质)变化的相关研究。研究团队还开展了细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的研究和分析,该物质能够指导细胞分化、迁移、形态和功能,对于在实验室细胞培养和器官移植过程中生长和支持胰腺细胞至关重要。但在人类胰腺研究中,目前尚未系统研究过不同发育阶段的ECM蛋白质组。该研究中,科学家们应用了基于质谱的定量蛋白质组学策略,并描述了四个年龄组的全蛋白质组和ECM特异性变化:胎儿(妊娠18-20周),青少年(5- 16岁),青年(21-29岁)和老年(50-61岁)。研究团队鉴定了3523种蛋白质,其中包括185种ECM蛋白质,并对其中的117种进行了定量。课题组检测了胰腺发育和成熟过程中以前位置的蛋白质组和基质组的特征。他们还使用免疫荧光染色观察特异性CEM蛋白质,并研究CEM在胰岛和腺泡间的定位变化。该研究全面的蛋白质组学分析有助于深入了解CEM在人类胰腺发育和成熟过程中所起的关键作用。  成果表明,胰腺在人类整个童年时期都会显著重塑其蛋白质,最终在成年阶段稳定。值得一提的是,与癌症相关的蛋白质之间存在明显的年龄特异性变化,这一发现有助于研究人员加深对胰腺癌的了解。  该成果于2月15日发表在《自然通讯》杂志上,论文题目为“Proteome-wide and matrisome-specific alterations during human pancreas development and maturation”。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-21261-w关于研究团队:威斯康星大学麦迪逊分校 李灵军教授    李灵军教授在神经肽和功能性肽组学研究领域取得了开拓性的成果。她所带领的课题组针对神经生物学中的关键性课题,开发了一系列的基于质谱和微分离技术的研究平台,对由分子、细胞水平认识神经肽的功能以及神经退行性疾病生物标志物的发现作出了突出的贡献。据仪器信息网跟踪报道,李灵军教授曾荣获美国质谱学会颁发的Biemann奖章,是世界质谱领域的最高荣誉之一,授予那些长期在质谱学研究领域做出突出贡献的学者。此外,2016年英国分析科学家网站公布了全球50位最具影响力女性分析科学家名单,李灵军教授也荣誉获选。  在以往的采访中,李教授也曾表示:”我最热衷于开发新型分析工具和策略来解决具有挑战性的生物问题。我们很高兴开发一套用于发现神经肽功能的多功能质谱工具,并使用这些技术来提高我们对大脑工作原理的理解。最近,我们正致力于开发用于定量MS分析和系统生物学中高通量测量的新型化学标签。我也热爱培训和指导研究生和博士后,并帮助他们过渡到成功的职业生涯的这个过程。”课题组官网: https://www.lilabs.org/  团队合照
  • 赛默飞:蛋白质组学研究追求定量准确、深度分析及高通量
    p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。因此,蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作,也能为人类健康事业带来巨大的利益。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 蛋白质组学研究需用到二维电泳和质谱技术等多种关键技术,此外,随着蛋白质组学研究的发展,高通量和高精度的蛋白质相互作用检测、蛋白质芯片的发展等更多新技术也逐步发展起来。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(31, 73, 125) " 为帮助从事相关研究的用户梳理蛋白质组学研究技术及方法,仪器信息网特别策划了 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/dbzxyj" target=" _blank" span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(192, 0, 0) " strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai font-size: 18px " “蛋白质组学新技术、新方法” /span /strong /span /a 专题,并邀请赛默飞技术专家唐家澍分享了他的观点。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 蛋白组学体现出三大应用倾向& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 蛋白质组学的研究对象非常广泛,从细胞系到模式动物乃至人群样品,都是典型的蛋白质组学研究对象。蛋白质组学可以为生物学和医学研究提供表达差异的变化,信号级联的传递以及蛋白质相互作用的时序以及空间调控等种种信息。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 近些年,蛋白质组学体现了几个重要的应用倾向, strong 一是作为常规手段越来越多的运用到生物学功能研究中,二是针对人群队列样本的多组学整合研究从而在大数据的指导下由相关性推导出新的诊断或是治疗靶点, 三是更加精细化的着眼于单细胞的研究,从而在肿瘤异质性以及抗体筛选等前沿领域发挥作用。 /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 蛋白质和核酸以及小分子的最大不同在于以下几点:& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (1)蛋白质含量动态范围大,且蛋白质不能像DNA一样进行扩增 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (2)蛋白质存在广泛的翻译后修饰和选择性剪切; /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (3)蛋白质之间存在非常复杂的相互作用网络来执行生理功能。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 因此可见目前蛋白质组学面临的主要挑战在于:& nbsp /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (1)足够的分析速度以应对越来越大规模的队列研究 & nbsp /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (2)足够的分析深度以实现对全蛋白质组乃至修饰组的更深度覆盖 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " (3)定量分析的质量以提供更加准确的表达差异的信息。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 所以, strong 当定量准确、深度分析和更高通量得以同时实现,那么无疑就是占领了蛋白质组学研究的制高点。 /strong /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 从质谱采集到数据分析& nbsp 赛默飞方案覆盖蛋白质组学分析全流程 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " ThermoFisher作为蛋白质组学的研究的领先企业,可为蛋白质组学研究提供丰富的解决方案。在定量蛋白质组学领域,ThermoFisher提供了丰富的工作模式,包括基于体外化学标记的TMT技术,用于大队列研究的DIA模式以及兼具灵敏度和高通量的SureQuant靶向定量流程以应对不同的应用场景。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 在更新兴的结构生物学领域,ThermoFisher提供了更为丰富的武器,例如化学交联质谱技术用于研究蛋白质相互作用和为蛋白质结构解析提供辅证,氢氘交换质谱用于研究蛋白质二维构象,非变性质谱用于研究蛋白质及复合物的高维结构,更有UHMR质谱使得直接分析MDa级分子量的完整病毒颗粒成为可能。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100244/C242497.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 332px height: 340px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/52b82a64-fb40-43f2-89b4-ebcd2fa541d7.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" width=" 332" height=" 340" / /a /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-indent: 0em text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100244/C242497.htm" target=" _blank" 赛默飞EASY-nLC 1200纳升级UHPLC /a /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 为了使客户能够更加系统和深入的理解复杂的蛋白质组学,ThermoFisher也提供了业内最为专业和全面的培训服务体系。从样品前处理,质谱采集,数据分析到生物信息学和实验室质控流程建立,ThermoFisher一直致力于帮助客户顺利的克服研究过程所遇到的技术问题。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " Orbitrap质谱+TMT技术& nbsp 实现深度和高通量研究 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " ThermoFisher的Oribitrap系列质谱一直是蛋白质组学研究的金标准。其具有的高分辨,高灵敏度和高可靠性使得绝大多数发表于CNS等顶刊的蛋白质组学研究工作都不约而同的选择该系列仪器。Orbitrap系列质谱仪将蛋白质的定性和定量实现了完美的统一。2019年ASMS上发布的全新平台的Orbitrap Exploris 480更是将仪器的性能推向了一个全新的高度。 span style=" text-align: center text-indent: 0em " & nbsp /span /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/C333158.htm" target=" _blank" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 316px height: 316px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/cd501f99-31ee-43df-8c20-d4cfae91ec73.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" width=" 316" height=" 316" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" margin: 10px 0px padding: 0px text-align: center background: rgb(255, 255, 255) text-indent: 2em line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/C333158.htm" target=" _blank" 赛默飞Orbitrap Exploris 480 高分辨质谱仪 /a /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 回到我们上面所提到的定量准确,分析深度和通量的问题上,Orbitrap质谱结合多标TMT技术一直被广泛应用于定量蛋白质组学研究中。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " TMT标记试剂采用了巧妙的化学结构使得其可以在一针采集中同时分析多达11个样本。而TMT技术带来的不仅仅是分析通量的提高,将11个样本标记后同时分析实际上是提供了一个封闭的定量环境,以完全消除在前处理过程和质谱分析时可能产生的定量误差。传统基于非标记定量的策略则在定量准确性方面存在先天的劣势。除此之外,在TMT标记实验中为了得到更深的蛋白质组覆盖以及对修饰组的研究,研究者们通常还可以结合肽段分级或是修饰肽段富集等策略,以满足丰富多样的研究需求。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 在2020年ThermoFisher发布了TMTpro 16通道标记技术, 将TMT标记技术推向了新的高度,该技术已于今年3月份在Nature methods上发表。该技术刚发布便在实际的科研工作中体现了无与伦比的价值。中国西湖大学的科学家利用Orbitrap结合TMT标记技术,并结合代谢组学的数据,发现了COVID-19的病人血清中的潜在靶点,有望为预测轻症患者向重症发展提供导向。相信在往后的科研工作,尤其是基于大队列的精准医学研究中,Orbitrap结合TMTpro标记技术将会极大程度的助力广大科研人员取得更多等显著的成果。 /p
  • Milo 单细胞蛋白质定量分析系统同时获得MIT Technology Review 和 The Scientist杂志年度创新奖
    细胞异质性存在于生命医学研究的各个领域,包括肿瘤学,干细胞分化发育,免疫学,细胞治疗等。重大生命医学问题的解决,必须首先解决细胞异质性的问题。通过单细胞检测技术,对异质性细胞进行分类,是细胞异质性分析的主要手段。单细胞测序技术实在基因层面的单细胞分析,但是所有生物学效应,包括生理学效应,病理学效应,药物反应等,最后都是通过特定蛋白质来发生和调控的。Milo单细胞蛋白质表达定量分析系统,技术来源自美国著名大学加州大学伯克利分校Amy E. Herr教授实验室,该实验2014年原创性技术发表在Nature Method,题目Single cell western blot。ProteinSimple借助强大的软件及硬件研发实力,将其开发为单细胞蛋白质表达定量检测系统,用于细胞异质性及稀缺细胞样本(比如循环肿瘤细胞等)研究。 因为Milo对单细胞蛋白质表达定量分析的独特优势,在2016年7月份上市之后,连续获得了MIT Technology Review 年度创新奖,美国著名杂志 The Scientist 年度创新产品第一名
  • 2015技术展望之蛋白质分析
    蛋白质是细胞功能的执行者,是一切生命的物质基础。然而人们对蛋白质和蛋白质组的了解还远远不够,蛋白质分析被认为是一项复杂而艰巨的任务。2015年是蛋白质领域的关键一年,有可能决定着蛋白质分析的未来走向。   1.人类蛋白互作图谱取得更大的成果。最近Cell杂志上发表了一项大规模的蛋白质研究,科学家们鉴定了一万四千个蛋白相互作用,获得了迄今为止最大规模的人类蛋白互作图谱。他们计划将在未来六年中逐步完成人类基因组的全部互作图谱。这种图谱可以帮助人们更全面的了解人类互作组,进一步理解疾病的发生和发展。对新发现的蛋白互作进行研究,能够揭示基因型和表型之间的真实关系。我们期待在2015年看到这类研究结出更多硕果。   2.人造环境为蛋白质分析提供便利。今年八月Roy Bar-Ziv及其同事在Science杂志上发表文章,展示了以微流体DNA隔室为基础的人造细胞。这些二维的人造细胞可以实现预编程的蛋白合成、代谢和通讯,是一种非常灵活的蛋白合成系统。研究显示,人造细胞能够更好的模拟蛋白表达的动态模式,维持蛋白信号的梯度。人们可以利用这一系统来评估蛋白质的活性和相互作用,这种方法将对蛋白质功能研究产生重要的影响。   3. 一个时代的终结&mdash &mdash 蛋白质结构计划PSI收官。PSI项目在运行了十五年后,正逐步走向自己的终点。PSI项目已经确定了六千三百多个蛋白结构,为蛋白质分析做出了重要的贡献。那些为PSI而建的高通量蛋白生产中心可能会继续维持下去,给其他结构生物学实验室使用。结构生物学家们也可能启动与数据处理有关的中、大型项目,作为PSI的延续。   不管怎样,对于蛋白质领域来说明年都是特别的一年,研究者们需要决定PSI之后的前进方向。我们希望未来能有更多类似人类互作组图谱的大型项目,增进我们对蛋白质结构和功能的理解。
  • 基于镜像酶正交酶切的蛋白质复合物规模化精准分析新方法
    蛋白质作为生命活动的执行者,通过自身结构的动态改变,以及与其他蛋白质相互作用组装为蛋白质复合物,调控各种生物学过程。因此,如何实现蛋白质复合物的精准解析已成为当前生命科学的研究热点。化学交联结合质谱(CXMS)技术作为蛋白质复合物解析的新兴技术,利用化学交联剂将空间距离足够接近的蛋白质分子内或分子间的氨基酸残基以共价键连接起来,再利用液相色谱-质谱联用对交联肽段进行鉴定,实现蛋白质复合物的组成、界面和相互作用位点的解析。该技术具有分析通量高、灵敏度高、可提供蛋白质间相互作用的界面信息、普遍适用于不同种类和复杂程度的生物样品等优势,已成为X射线晶体衍射、低温冷冻电镜、免疫共沉淀等蛋白质复合物研究技术的重要补充。化学交联位点的鉴定覆盖度和准确度决定着该技术对于蛋白质复合物结构的解析能力。目前,为了实现蛋白质复合物的高覆盖度交联,研究人员发展了可用于共价交联赖氨酸(K)的氨基、谷氨酸(E)/天冬氨酸(N)的羧基、精氨酸(R)的胍基以及半胱氨酸(C)的巯基等多种活性基团的新型交联剂。进而,为了提高低丰度交联肽段的鉴定灵敏度,体积排阻色谱法、强阳离子交换色谱法,及亲和基团富集策略被提出用于交联肽段的高选择性富集,如可富集型化学可断裂交联剂——Leiker,与不具备富集功能的交联剂相比,通过亲和富集可以将交联位点鉴定数目提高4倍以上。胰蛋白酶镜像酶(LysargiNase)的酶切位点与胰蛋白酶互为镜像,可特异地切割赖氨酸和精氨酸的N端。由于LysargiNase的N端酶切特点,电荷主要分布在交联肽段的N端,在碰撞诱导裂解(CID)和高能诱导裂解(HCD)模式下产生以b离子为主的碎片离子,与胰蛋白酶酶切肽段以y离子为主的碎片离子互为镜像补充,为胰蛋白酶酶解肽段在质谱鉴定中b离子缺失严重的问题提供了很好的解决办法。由于具有较高的酶切特异性和酶活性,镜像酶已经成功地应用于蛋白质C末端蛋白质组鉴定、磷酸化蛋白质组研究、甲基化蛋白质组鉴定等方面,然而在CXMS中的应用仍未见报道。为进一步提高对蛋白质复合物结构及相互作用位点的解析能力,本文发展了LysargiNase与胰蛋白酶联合酶切的方法,基于镜像酶正交切割的互补特性,通过产生赖氨酸及精氨酸镜像分布的交联肽段,以增加特征碎片离子数量和肽段匹配连续性,从而提升交联肽段的谱图鉴定质量,达到提高交联位点的鉴定覆盖度和准确度的目的。通过分别对牛血清白蛋白及大肠杆菌全蛋白样品的交联位点鉴定结果的考察,评价该策略对单一蛋白样品和复杂细胞裂解液样品蛋白质复合物表征的应用潜力。蛋白质样品制备称取牛血清白蛋白粉末,以20 mmol/L 4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES, pH 7.5)作为缓冲体系,配制0.1 mmol/L牛血清白蛋白溶液。大肠杆菌细胞(种属K12)在37 ℃下采用Luria-Bertani(LB)培养基培养24 h,然后于4 ℃以4000 g离心2 min,收集细胞沉淀。细胞沉淀采用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗3遍后,悬浮于细胞裂解液(含20 mmol/L HEPES和1%(v/v)蛋白酶抑制剂)中,冰浴超声破碎180 s(30%能量,10 s开,10 s关)。匀浆液于4 ℃以20000 g离心40 min,收集上清,采用BCA试剂盒测定所得蛋白质含量。稀释大肠杆菌蛋白裂解液至蛋白质含量为0.5 mg/mL。化学交联样品制备以20 mmol/L HEPES(pH 7.5)为溶剂配制浓度为20 mmol/L 的BS3交联剂母液 将交联剂母液加入牛血清白蛋白的缓冲溶液及大肠杆菌蛋白裂解液中,使交联剂的终浓度为1 mmol/L,在室温条件下反应15 min 通过添加终浓度为50 mmol/L的淬灭溶液NH4HCO3进行交联反应淬灭,并在室温下孵育15 min 在冰浴条件下,将交联样品逐渐滴入8倍体积的预冷丙酮中,于-20 ℃静置过夜 在4 ℃条件下,以16000 g转速离心,去除丙酮,然后将交联蛋白用预冷丙酮清洗2次,去除上清液后,于室温挥发掉残余的丙酮 以8 mol/L尿素溶液复溶蛋白质沉淀 将牛血清白蛋白交联样品以5 mmol/LTCEP作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原 将大肠杆菌样品以5 mmol/LDTT作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原,避免大肠杆菌蛋白在酸性条件下发生变性 添加终浓度为10 mmol/L的碘乙酰胺(IAA),在黑暗中,于室温下反应30 min 以50 mmol/LNH4HCO3稀释样品至尿素浓度为0.8 mol/L后,将样品均分为两份,一份以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈50:1的比例加入胰蛋白酶,于37 ℃酶解过夜,另一份加入终浓度为20 mmol/L的CaCl2,以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈20:1的比例加入LysargiNase,并在37 ℃温度下酶解过夜。液相色谱-质谱鉴定及数据搜索上述所有样品经过除盐,使用0.1%甲酸(FA)溶液复溶,用超微量分光光度计测定肽段浓度,进行反相高效色谱分离和质谱分析。牛血清白蛋白样品采用Easy-nano LC 1000系统偶联Q-Exactive质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 2%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA) 流动相B: 98%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~10 min, 2%B~7%B 10~60 min, 7%B~23%B 60~80 min, 23%B~40%B 80~82 min, 40%B~80%B 82~95 min, 80%B。Q-Exactive质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 300~1800,分辨率为70000(m/z=200),自动增益控制(AGC)为3×106,最大注入时间(IT)为60 ms,母离子分离窗口为m/z 2。MS/MS扫描的分辨率为17500(m/z=200),碎裂模式为HCD,归一化碰撞能量(NCE)为35%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms,仅选择电荷值为3~7且强度高于1000的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。大肠杆菌样品采用EASY-nano LC 1200系统偶联Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 0.1%(v/v)甲酸水溶液 流动相B: 80%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~28 min, 5%B~16%B 28~58 min, 16%B~34%B 58~77 min, 34%B~48%B 77~78 min, 48%B~95%B 78~85 min, 95%B。Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 350~1500,分辨率为60000(m/z=200), AGC为4×105, IT为50 ms,母离子分离窗口为m/z 1.6。MS2扫描的分辨率为15000(m/z=200),碎裂模式为HCD, NCE为30%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms。仅选择电荷值为3~7且强度高于2×104的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。质谱数据文件(*.raw)采用pLink 2软件(2.3.9)对交联信息进行检索和鉴定。使用从UniProt于2019年4月27日下载的牛血清白蛋白序列和大肠杆菌序列,搜索参数如下:酶切方式为胰蛋白酶(酶切位置:K/R的C端)、LysargiNase(酶切位置:K/R的N端) 漏切位点个数为3 一级扫描容忍(precursor tolerance)2.00×10-5 二级扫描容忍(fragment tolerance)2.00×10-5 每条肽段的质量范围为500~1000 Da 肽段长度的范围为5~100个氨基酸 固定修饰为半胱氨酸还原烷基化(carbamidomethyl [C]) 可变修饰为甲硫氨酸氧化(oxidation [M])、蛋白质N端乙酰化(acetyl [protein N-term]) 肽段谱图匹配错误发现率(FDR)≤5%。映射胰蛋白酶与LysargiNase酶解样品的交联位点在牛血清 白蛋白晶体结构(PDB: 3V03)的映射 LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品的交联位点对及单一交联位点的互补性LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品共同得到的交联位点鉴定打分比较b+/++与y+/++离子碎片分别在α/β-肽段的碎片覆盖度LysargiNase与胰蛋白酶酶解的交联肽段质谱图大肠杆菌样品中LysargiNase与胰蛋白酶酶切鉴定蛋白质复合物信息互补性带点击了解原文:https://www.chrom-china.com/article/2022/1000-8713/1000-8713-40-3-224.shtml
  • Science:人类蛋白质图谱分析大进展
    2015年1月23日一期的Science公布了基于人类蛋白质图谱的大分析结果,包括与癌症相关的详细蛋白质图片,血液中蛋白质种类和数量,以及市场上被批准的所有药物所作用的目标蛋白质。 人类蛋白质图谱(The Human Protein Atlas),是由Knut and Alice Wallenberg基金会于2014年11月支持的一个大型跨国研究项目。近期他们又开放了一个以人器官组织为基础的蛋白质图谱数据库。基于1300万个注释的图像,整个数据库涵盖了人体中的所有主要组织和器官的蛋白质分布,也标注了仅表达在特定组织,如脑,心脏或肝脏的蛋白。作为一个开放的数据资源,这个数据库提高了对人类生物学的基本见解,更有望帮助推动新的诊断和药物的开发。 在Science的这篇文章里,"基于组织的人类蛋白质组图谱" 结合基因组学,转录组学,蛋白质组学,以及基于抗体的分析,详细分析了大约20,000个蛋白质编码基因。分析结果表明,蛋白编码基因几乎一半都是普遍表达在所有分析的组织。而有大概的15%的蛋白质编码基因大量表达在一个或几个特定的组织或器官,包括众所周知的组织特异性蛋白质,如胰岛素和肌钙蛋白。睾丸是含有最丰富种类蛋白质的器官,其后是大脑和肝脏。分析结果还表明,大约3000种蛋白质是从细胞中分泌释放的,另有5500种蛋白位于细胞膜结构。 这一蛋白质图分析结果为制药行业的提供了重要信息。研究小组的Uhlé n表示,他们发现了市场上使用的药品有70%的作用目标是分泌或膜结合蛋白。有趣的是,另外30%被发现是作用其他组织和器官,这可能有助于解释药物的一些副作用,并且对未来药物开发提供一定的参考价值。 该数据库已经免费对外开放,网址是www.proteinatlas.org.
  • 148万!Protein Simple中标上海交通大学全自动多功能蛋白质表达定量分析系统国际招标采购项目
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