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尿苷单磷酸

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  • 糖尿病药物治疗史里程碑成果:林圣彩团队破解二甲双胍靶点
    二甲双胍作为一种天然化合物的衍生物自1957 年上市后,历经 60 多年的发展,至今仍作为一 线药物在临床被广泛使用,而且近年来发现二甲双胍有越来越多的益处,有“神药”之称。然而业内人士谈到其具体的作用靶点时总是争论不休,以至于学术圈都觉得“神药”之所以神就是因为没有明确靶点,久而久之没有明确靶点成了“广泛共识”。今日,来自厦门大学的林圣彩教授团队经历7年的科研攻关,用“钓鱼”的方法破解了破解二甲双胍直接作用靶点之谜,围绕二甲双胍发表的论文已经有近3万篇,林圣彩团队的这项工作称得上是里程碑式的工作,相关研究以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题发表在Nature杂志上,鉴于该工作的重要意义,来自复旦大学附属中山医院李小英教授和原新加坡分子细胞生物学研究所所长 CHRIS Y H TAN对这项工作进行了精彩点评,以飨读者!如果要我们列举几种自己所熟悉的药物,那么二甲双胍一定能占据一席之地。它不仅仅是治疗二型糖尿病的一线药物:便宜、降糖效果好且副作用小,更因为近年来不断发现的各种神奇功效:降低糖尿病人的体重、缓解脂肪肝,甚至于有潜在的抵抗由于糖尿病所引起的多种癌症的效果等,而被称为“明星”药物。特别地,对于健康人群,二甲双胍也很可能有抵抗衰老、延长寿命的作用。因此,它经常和卡路里限制一起,被列为人类未来通向健康长寿之路的重要手段之一。在国外,有数个大规模的探索二甲双胍对人类寿命影响的长期临床实验已经展开,目的就是要找到这一“健康密码”的最终证据,造福于我们的子孙后代。然而,尽管二甲双胍有着如此耀眼的作用,它的分子靶点却一直没有弄清,这极大地限制了我们对二甲双胍的理解和应用——我们不知道二甲双胍的这些神奇效果是从何而来,由哪些分子所介导,当然也就没办法“举一反三”,去借助这些原理,设计相应策略来更好地行使这些功能。换句话说,我们还没有真正理解二甲双胍这一健康密码的本质。更何况,二甲双胍的作用是有局限性的,例如它只能作用于肝脏、肠道等少数几个组织,对于脂肪组织则无可奈何。因此,如果我们想使用二甲双胍,在减少脂肪的同时保留健硕的肌肉,而不是(因为吃得少)一起减少,那就是要尤其慎重的。如果能设计出专一性靶向脂肪组织里的二甲双胍靶点的药物,突破这一瓶颈,一定能为眼下日益严重的营养过剩等各种代谢性疾病的治疗带来福祉。厦门大学林圣彩院士团队正是在二甲双胍的分子靶点研究方面取得了突破。他们团队长期致力于代谢稳态和代谢疾病发生机制的研究,而从2014年起,他们就对二甲双胍产生了兴趣。那时人们已经发现,二甲双胍能够通过激活一个名为AMPK的蛋白行使上述的诸多功效,然而对于它如何激活AMPK,靶点又是什么,则完全没有弄明白:和二甲双胍相比,其它合成的AMPK激活剂并不具有二甲双胍的所有功效,而二甲双胍(超过临床剂量的除外)对于AMPK在体内的天然激活剂——AMP的水平提升也没有任何作用。种种迹象表明,二甲双胍对AMPK的激活可能是“另辟蹊径”的。经过探索,他们团队在2016年于Cell Metabolism上报道了二甲双胍可能通过他们先前发现的,机体感应饥饿和葡萄糖水平下降时所用的一条名为“溶酶体途径”的通路,激活AMPK的初步结论,为二甲双胍的功效行使指明了一个粗略的方向(关于这条中国人自己发现的新通路,详见林圣彩团队参与撰写的重要综述:『珍藏版』“Must-Read”综述丨阴阳相济的中庸之道——AMPK和mTORC1营养感知与细胞生长调节)。在上述基础上,他们又经过了五年多的探索,最终找到了二甲双胍的分子靶点——PEN2(γ-secretase的亚基),并搞清了它导向溶酶体途径,激活AMPK的具体方式,相关工作以Low-dose metformin targets the lysosome–AMPK pathway through PEN2为题于2022年2月24日发表在Nature杂志上。在这一工作中,林圣彩团队首先通过和厦门大学邓贤明团队合作,后者通过一系列摸索,突破了多个化学合成上的难题,合成了二甲双胍的化学探针。简单地说,这个探针的工作原理就像我们钓鱼一样,前端的“鱼钩”是二甲双胍这个分子,后端的“钓竿”则是一个名为生物素的标签:当前端的二甲双胍分子碰到了它所结合的蛋白,也就是靶点以后,我们就可以通过后端的标签,把二甲双胍连同它的靶点一起“钓”上来,再通过质谱等手段分析,就能知道二甲双胍结合的这个靶点是什么。通过这种方法,他们从细胞中“钓”出了2000多种可能和二甲双胍结合的蛋白。由于二甲双胍可以独立地通过溶酶体途径激活AMPK,他们于是从中筛选出了317种存在于溶酶体上的蛋白进行进一步验证。鉴于这些蛋白又很可能有不少是被“拔出萝卜带出泥”的,他们于是逐一验证了二甲双胍和这些蛋白的相互作用,又从中筛选到了113种,真正直接结合了二甲双胍的蛋白。之后,他们又逐一在细胞中敲低这些蛋白,最终找到了一个名为PEN2的蛋白,能够介导二甲双胍对AMPK的激活。后续的实验进一步表明,PEN2就是二甲双胍启动溶酶体途径激活AMPK的前提,而敲除了PEN2,二甲双胍不但不能激活AMPK,它对于降低脂肪肝、缓解高血糖、延长寿命等诸多效果就都不存在了。这些结果充分说明,二甲双胍确实通过PEN2激活AMPK,并起到各种功效,也就是说,PEN2就是二甲双胍的靶点。林圣彩团队的这一发现无疑加深了我们对二甲双胍这一“健康密码”的理解,不但首次从分子角度勾画出了二甲双胍行使功能的路线图,还为二甲双胍替代药品的筛选提供了潜在的靶点,从而在治疗糖尿病和其他代谢性疾病方面产生更好的疗效。有意思的是,尽管具体的分子靶点有些许不同,但二甲双胍和饥饿(葡萄糖水平下降)走的是同一条路线,即上述的溶酶体途径,可见大自然的大道至简。联想到卡路里限制可以看做是一种大尺度下的饥饿,而它和二甲双胍的功效又大有相似之处,这又让我们不得不喟叹长寿之路的万化归一,而我们祖先所推崇的辟谷养生是多么有前瞻性!当然,这一切的机制的解析的背后,离不开林圣彩团队长期以来的辛勤工作。据林圣彩老师透露,实际上在目前,解析类似于二甲双胍这样的小分子和蛋白质的相互作用,仍是一个很前沿,或者说是很不成熟的领域。以他们此次发现二甲双胍的靶点的经历来看,事实上二甲双胍在水溶液中就像溶于其中的无数盐离子一样,而它所能结合的同样是水溶性的蛋白分子,就如同水中的各种盐离子一样,也是数不胜数。即使对于PEN2这个靶点本身,他们都发现了多个能结合二甲双胍的位点,这可能也是为什么他们课题组最后从2000多个潜在靶点中只找到了一个真正的靶点的原因。对于这种极高的“假阳性”,目前并没有任何手段加以避免,只能说是小分子和蛋白质结合的本质就是如此。因此,唯一的方法只能是不厌其烦地逐一筛选,而这需要的是热爱和执着,以及对小分子“见微知著”的坚定信念。据悉,本文的第一作者马腾是厦门大学2014级博士,从博士入学时起就参与了这一系列工作,为该靶点的最终鉴定付出了长达七年的辛勤努力。而本文的另外两位共同第一作者田潇和张保锭,也都长期高强度地投入在本课题的研究工作上,和本文其他作者一起,为该靶点的鉴定做出了重大贡献。特别值得一提的是,本文的共同通讯作者之一、林圣彩教授培养的得意弟子张宸崧博士(如今也是厦门大学生命科学学院教授)长期围绕AMPK做出的一系列创新性工作,包括2017年作为第一作者发表在Nature上颠覆性工作(颠覆性发现:林圣彩组Nature破解葡萄糖感受的新机制)。我们在此期待着林圣彩团队未来能有更多的成果,也许在那时,我们“游于空虚之境,顺乎自然之理”的长寿之路,就将不再遥远。近年来,林圣彩教授以细胞代谢稳态调控为研究核心,针对细胞对营养物质与能量的感知机制以及代谢紊乱相关疾病的发生发展的分子机制进行研究,取得了一系列原创性成果,特别是发现和鉴定了细胞感应葡萄糖缺乏的溶酶体途径和所在的“葡萄糖感受器”,及其激活AMPK的方式,并打破了传统的“AMPK的激活仅依赖于AMP浓度的变化”的认知(Cell Metabolism, 2013, 2014 Nature, 2017 Cell Research, 2019)。基于本团队发现的溶酶体AMPK通路,他们揭示了二甲双胍激活AMPK是通过该通路(Cell Metabolism, 2016),以及AMPK依赖于不同应激的状态的时空调控(Cell Research, 2019),揭示了钙离子通道TRPV介导了缩醛酶感知葡萄糖到AMPK激活的过程,让葡萄糖感知的通路全线贯通(Cell Metabolism, 2019),围绕AMPK分别与Grahame Hardie和Michael Hall发表两篇重要综述(Cell Metabolism,2018,2020)。专家点评李小英 教授 (复旦大学附属中山医院内分泌代谢科主任)揭开二甲双胍的神秘面纱 随着生活方式和饮食结构的改变,糖尿病呈现全球流行趋势。2015 年全球糖尿病患者达到 4.15 亿,预计 2040 年糖尿病患者将会上升至 6.42 亿。在糖尿病治疗药物的广阔天空中,二甲双胍无疑是一颗耀眼的明星。过去65年,二甲双胍一直作为糖尿病患者治疗的主要手段,长期占据糖尿病治疗一线药物的地位。它引导我们不断深入探索,以期真正揭开这一经典降糖药物的作用靶点和分子机制。近日,厦门大学林圣彩院士团队及其合作者发表在Nature杂志上的研究,发现了治疗剂量的二甲双胍的直接作用靶点及其分子机制,取得了历史性突破。为糖尿病的治疗,乃至抗肿瘤、抗衰老的药物研发和应用提供了崭新的思路,有望成为糖尿病药物治疗史上的一座闪亮的里程碑。二甲双胍于上世纪20年代从植物山羊豆中分离得到,50年代法国医生Jean Sterne开始研究二甲双胍的降糖作用,直到1957成功用于糖尿病患者的治疗。二甲双胍的同类药物苯乙双胍、丁双胍等均因其乳酸酸中毒发生风险和心脏病事件死亡率增高而于70年代退出市场。70年代以来,以UKPDS为代表的大型糖尿病心血管结局研究证明二甲双胍具有显著的降糖效果、良好的安全性、对肥胖的2型糖尿病患者具有心血管保护作用,长期以来一直是2型糖尿病治疗的一线用药,也是应用最为广泛的口服抗糖尿病药物。随着二甲双胍在临床上的广泛使用,人们发现二甲双胍还具有抗肿瘤、延缓衰老、缓解神经退行性疾病症状等作用。因此,解析二甲双胍的作用机制一直是科学家们的梦想。二甲双胍是一种极亲水的小分子药物,在生理情况下通常以带正电荷的质子化形式存在。其主要通过肠道上皮细胞肠腔侧的血浆单胺转运体(PMAT)吸收,而肝脏对二甲双胍的摄取主要是通过肝细胞基底侧的有机阳离子转运体1(OCT1)。二甲双胍的生物利用度约为50%-60%,1-2g/天(或20 mg/kg)二甲双胍摄入达到血药浓度约为10 µM -40 µM。既往在研究二甲双胍作用机制的不同报道中使用的二甲双胍浓度差异很大,常常远高于二甲双胍治疗剂量的血药浓度,并且二甲双胍的作用还受到给药途径的影响。这些问题都导致二甲双胍的作用机制研究产生不一致的结论。本世纪初,El-Mir和Owen分别发现二甲双胍可以特异性的作用于线粒体呼吸链复合体Ⅰ,抑制电子跨膜流动和膜电位形成,从而降低线粒体氧耗,并抑制三磷酸腺苷(ATP)的生成,使AMP/ATP比值升高。值得注意的是,Owen等人在实验中使用了极高浓度(10 mM)的二甲双胍处理,其结果可能无法反应真实的生理效应。Zhou等人提出:二甲双胍通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)依赖的机制抑制肝脏糖异生——该作用对于二甲双胍缓解糖尿病人的高血糖表型可能十分重要,这在深入探讨二甲双胍作用机制的漫漫长路上无疑是一个里程碑式的发现。随后,Shaw等人的研究进一步证实LKB1/AMPK信号通路的激活是二甲双胍抑制糖异生的重要分子机制。 此外,AMPK 介导的二甲双胍降低肝糖输出的可能机制还包括:1)二甲双胍通过AMPK信号通路上调小异二聚体伴侣(SHP),SHP进而与转录因子CREB直接作用,阻止CREB对CRTC2的招募,从而下调糖异生基因的表达;2)二甲双胍通过AMPK信号通路,上调肝脏去乙酰化酶SIRT1基因的表达,SIRT1使CRTC2去乙酰化,促进其泛素化降解,进而下调糖异生基因的表达。除了在糖尿病中发挥作用以外,AMPK还被认为在二甲双胍所介导的延长寿命、延缓衰老等功能上发挥了作用。近年来的研究也进一步发现了许多二甲双胍不依赖于AMPK行使作用的机制,例如Foretz等人发现,在小鼠肝脏特异性敲除AMPK的α催化亚基,并未对小鼠的血糖或二甲双胍的降糖作用产生影响。而肝脏LKB1特异性敲除的小鼠,虽然在基础状态下存在肝糖输出增加和血糖升高的表现,但并不影响其对二甲双胍的反应性。进一步地,Madiraju等人的研究揭示了二甲双胍在线粒体的另一个作用靶点——线粒体甘油磷酸脱氢酶(mGPD)。二甲双胍通过抑制mGPD的活性,阻断α-磷酸甘油穿梭的过程,使NADH在胞浆内聚积,增加胞浆的还原状态而降低线粒体内的还原状态,最终使以乳酸和甘油为底物的糖异生过程受到抑制。此外,Duca等人最近的研究又为我们认识二甲双胍的作用机制提供了崭新的视角。他们发现,二甲双胍发挥降糖作用的第一靶点可能在肠道。经肠道给药后的短时间内,二甲双胍迅速激活肠道AMPK及其下游信号通路,进而通过分布于肠道的迷走神经传入纤维将局部信号传递至中枢,再通过迷走神经传出纤维支配肝脏,最终抑制肝脏的葡萄糖输出。林圣彩团队发现,低剂量的二甲双胍不会引起线粒体呼吸链复合体I的抑制以及AMP/ATP比值的升高,相对地,它可与PEN2分子直接结合。结合二甲双胍的PEN2进一步与溶酶体膜ATP6AP1结合形成复合物。作为v-ATPase的亚单位,ATP6AP1与PEN2复合物则抑制v-ATPase活性,从而激活溶酶体上的AMPK(图1),这种小范围内的AMPK激活,类似于热卡限制情况下的AMPK激活,避免了整个细胞AMPK激活带来的副作用,包括心肌损伤等。林圣彩团队还分别在小鼠肝脏和肠道,以及线虫敲除PEN2,观察到二甲双胍减少肝脏脂质沉积的作用减弱,二双胍的降糖作用受到影响,以及二甲双胍延长寿命的作用消失。该研究表明,深入认识基于细胞内亚细胞器的区域化精准信号通路调控,对提高药物靶点的安全性和有效性都至关重要。图1 二甲双胍激活AMPK机制专家点评Chris YHTan (新加坡分子细胞生物学研究所前所长,)健康活到120岁将不是梦想!【译文】人类对长生不老孜孜不倦地追求始于文明之初。著名的秦始皇49岁英年早逝,太医配制的延年益寿仙丹含有水银,对长生不老的向往让秦始皇死于水银中毒。寿命延长的追求持续到了现代。1975年,国会批准NIH建立国立衰老研究院(National Institute of Ageing)。一开始科学家们对于如何开展关于衰老的研究没有一丝头绪。我在发现了干扰素和抗氧化酶SOD-1的作用机制后,从耶鲁来到NIA,这些基因也和神经疾病及长寿相关。衰老过程伴随位于染色体两侧的DNA序列--端粒的改变,端粒酶可以阻止端粒变短。寻找激活端粒酶的分子给予了科学家长生不老成药的希望。但是,端粒酶的激活分子也存在危险,可以使衰老的细胞变成永生的癌细胞。研究停滞不前。科学家发现在果蝇中增加SOD-1的基因剂量可使寿命成倍增加,这一发现掀起了另一波探索的热潮。然而SOD-1使寿命延长的机制迟迟未能阐明,基于SOD-1开发长寿药也毫无进展。现在,机缘和实力的加持,来自于厦门大学的林圣彩团队发现了长寿的秘密。二甲双胍是治疗糖尿病的一线药物,近年来又发现了抗衰老和抗癌等神奇功效。林圣彩团队发现了二甲双胍通过低葡萄糖感知通路激活AMPK调节寿命的机制,我将此命名为“林通路”。他们发表在本期Nature的文章研究成果找到了二甲双胍的作用靶点进一步证实这一理论。林通路的发现开启了我们对葡萄糖代谢新的认知认识。在过去的一个世纪,科学研究揭示了葡萄糖代谢产能的中心角色。没有葡萄糖,生命难以延续。从1921年Banting和Best因发现胰岛素而获奖开始,多个诺贝尔生理医学奖授予了葡萄糖代谢的研究。现在多数人会认为葡萄糖研究的热潮已经过去。林团队在模式生物的研究揭示了葡萄糖在寿命延长中重要调控机制,重新发掘葡萄糖代谢的中心地位。他们发现了葡萄糖感受器,在饥饿状态、低葡萄糖水平情况下,果糖(1,6)二磷酸水平降低,其醛缩酶被征召至细胞器溶酶体表面,和v-ATPase形成复合物,激活AMPK,抑制mTORC的活性,抑制细胞生物合成。林通路葡萄糖感受器的发现将AMPK调控的分解代谢和mTOR调控的合成代谢联系起来,组成了细胞阴阳两面。林团队的研究使我们从全新角度思考葡萄糖的功能:葡萄糖不仅仅是能量分子,它也是重要的信使分子。目前,林团队握有崭新的一整个系列先导分子的专利,将可能使我们保持健康活得更长。林团队开启了以前难以想象的药物研发新篇章,首次实现通过无毒药物将癌症变为可控疾病的可能。这些先导分子可预防癌症,可治疗肥胖和脂肪肝。在不远的将来,也可能在我们身上,健康活到120岁将不是梦想!
  • TMstandard——坛墨质检新品牌
    TMstandard品牌介绍TMstandard专业致力于研发生产食品、环境检测领域标准品。TMstandard的技术负责人来自美国印第安纳州大学科学家Dr. zhiqunxie,产品形态包含固标和液标,检测范围涵盖食品、保健品、化妆品检测、水质、土壤、大气等领域。 Dr. zhiqunxie简介:化学博士,曾就职日本东京fujirebio inc.中央实验室先端研究部、中国科学院上海研究所,现任美国印第安纳州大学学者、科学家。TMstandard新品固标第一期编号名称规格纯度70076辛酸甲酯0.1g99.5%70095十八碳三烯酸甲酯0.1g99.5%70091二十烷酸甲酯0.1g99.5%70089十八碳烯酸甲酯0.1g99.5%70085十七烷酸甲酯0.1g99.5%70081十五酸甲酯0.1g99.5%70062二十碳二烯酸0.1g99.5%70050十七烷酸0.1g99.5%70100二十碳五烯酸甲酯0.05g99.5%70094二十一烷酸甲脂0.1g99.5%70048十六酸/棕榈酸0.1g99.5% 706756-苄氨基嘌呤0.1g99.4%70488脱氢乙酸0.05g98.3%70487山梨酸标准品0.25g99.5%70352纽甜0.1g98%70177腺苷5' -单磷酸一水合物0.25g99.9%70166腺苷0.1g99.9%70165尿苷5' -单磷酸二钠盐0.1g99.7%70164尿嘧啶核苷0.1g99.2%70162肌苷5' -单磷酸二钠盐水合物0.1g99.9%70161胞嘧啶5' -磷酸盐0.1g98.0%70160胞嘧啶核苷0.1g99.9%70159半胱氨酸0.1g98.6%70154d-异抗坏血酸0.1g99%70153维生素c0.1g99% 70500维生素b50.1g99.9%70077癸酸甲酯1ml99.5%70040癸酸0.1g99%70038丁酸1ml99%70016赤藓红b0.25g80.0%70014溶剂黄560.1g96.2%70029孟加拉红0.25g91.0%70353亮蓝0.25g99.5%70013酸性红0.1g99.5%70360l-(+)-酒石酸0.25g99.9%TMstandard在北京拥有1200㎡专业研发和生产基地,国际水平的研发、检测和包装设备,专业的生产和检测人员,保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。TMstandard 按照标准物质生产各环节检测标准,配置有高级别超净间(万级超净间以及百级超净台)、恒湿天平室,按照标准物质生产规范要求,实验室购置有岛津液相、安捷伦气相、安捷伦气质、斯派克icp、梅特勒差示扫描量热仪、梅特勒卡尔费休水分测定仪等分析仪器共计37台套;2-8°c冷库二个,共计180㎡,-18°c冷柜8个,常温库房800㎡。专业的生产和检测技术人员经过相应的技术和法规培训,并考核合格。按iso27034要求撰写的管理体系文件,保证生产标准物质的全部过程都按照规定流程进行。 TMstandard标准物质符合国际国内检测法规和满足用户使用习惯,是TMstandard追求的目标。产品和规格的设计都参考国际国内检测标准要求和方法流程需要,能够更高效地完成认证和日常检测工作。同时,产品从研发到生产过程中积累的大量数据,能协助公司的销售人员做好售前和售后工作。
  • 《食品安全国家标准 食品营养强化剂 花生四烯酸油脂(发酵法)》(GB 1903.65-2024)等7项食品营养强化剂标准解读
    根据《食品安全法》规定,国家卫生健康委、市场监管总局联合印发2024年第1号公告,发布47项新食品安全国家标准和6项修改单。(可点击相关话题:47项食品国家标准解读)本次发布的《食品安全国家标准 食品营养强化剂 花生四烯酸油脂(发酵法)》等7项食品营养强化剂质量规格标准包括2项修订标准和5项制定标准,规定了各类食品营养强化剂的范围(包括生产工艺等)、化学名称、分子式、结构式、相对分子质量、感官要求、理化指标以及配套的检验方法等内容。标准名称检测方法相关仪器GB 1903.65-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 花生四烯酸油脂(发酵法)含量(以 C20H32O2甘油三酯计),w/% ;检验方法采用GB5009.168 食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定。匀浆机、气相色谱仪、恒温水浴锅、电子天平、、离心机、旋转蒸发仪。GB 1903.66-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 二十二碳六烯酸油脂(发酵法)GB 1903.67-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 植物甲萘醌(维生素K1)含量以总植物甲萘醌和顺式植物甲萘醌计;检测方法采用该标准附录A3方法。电子天平、 液相色谱仪。GB 1903.68-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 钼酸铵含量以(NH4)6Mo7O244H2O 计],w/%;检测方法采用GB/T657 化学试剂四水合钼酸铵(钼酸铵)中5.3方法。电子天平、烘箱。GB 1903.69-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 5'-单磷酸尿苷含量以5'-单磷酸尿苷(以干基计),w/%;检测方法采用该标准附录 A 中 A.4方法。电子天平、 紫外分光光度计。液相色谱仪、pH计。GB 1903.70-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 电解铁含量以铁(Fe),w/%计;检测方法采用该标准附录 A 中 A.4方法。电子天平、 恒温水浴锅GB 1903.71-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 全反式视黄醇含量以全反式视黄醇计。检测方法采用该标准附录中 A.4方法。电子天平、 液相色谱仪。上述标准均为与《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》(GB 14880-2012)配套的食品营养强化剂质量规格标准。标准发布能够更好地适应我国食品营养强化剂生产和使用需求,促进相关行业的健康发展。点击图片获取更多标准解读 》》》》》》
  • 质检总局:进口新西兰婴儿奶粉检出化学物质
    "统一"泡面超过保质期,"强生"爽身粉、润肤油、婴儿润肤霜货证不符,新西兰育婴宝初生婴儿奶粉违规使用化学物质&hellip &hellip 国家质检总局网站昨日公布"10月进境不合格食品、化妆品信息",多款知名企业及品牌产品上榜。这些不合格批次产品已退货或销毁,未在国内市场销售。   新西兰3批次育婴宝初生婴儿、较大婴儿、幼儿婴儿配方奶粉,被发现违规使用化学物质5' 单磷酸肌苷和5' 单磷酸鸟苷。澳大利亚的贝拉米有机较大婴儿奶粉(阶段二)、贝拉米有机幼儿奶粉(阶段三)共9855千克,违规使用化学物质L-胱氨酸。韩国乐天食品(株)帕斯特工厂生产的韩羊婴儿配方山羊奶粉、美恩智婴儿配方奶粉,共计8001千克,检出"能量含量不符合国家标准要求".此外,还有一批次1970千克的荷兰瑞贝恩婴儿米粉,检出钙、水分和维生素B1含量不符合国家标准要求。   检测发现,台湾统一企业股份有限公司的统一米粉、统一泡面,共8批次,全部超过保质期。维力食品工业股份有限公司的张君雅小妹妹捏碎面,未获检疫准入。   韩国希杰狮王(株)多特洁丽康牙膏,细菌总数超标。从美国进口的自然牙医牌儿童用防龋齿啫喱牙膏-浆果味,PH值超标。强生(中国)有限公司从新加坡进口的爽身粉、婴儿润肤霜、润肤油,货证不符。丝芙兰(上海)化妆品销售有限公司从意大利歌丽诗化妆品有限公司进口的2351千克歌丽诗海盐塑身霜,铅超标。   新西兰政府公布"恒天然"调查报告   针对今年8月曝出的恒天然集团浓缩乳清蛋白受污染事件,昨天,新西兰政府公布了第一阶段的政府调查报告,对乳品等食品监管体系提出29项改进建议。新西兰官员当天表示,将向新兴出口市场增派贸易专员,其中将额外派遣4名贸易专员常驻中国。   报告承认,新西兰各级监管部门缺乏具有乳品加工和监管专长的人才,并在包括乳品业在内的食品安全研究方面投入不足。报告建议政府提升对乳品业产品和原料追溯的能力 推行更加标准化的召回制度 修改婴幼儿配方奶粉的监管法规。
  • Orbitrap高分辨质谱助力mRNA疫苗表征
    今日看点mRNA疫苗在新冠疫情中得到了广泛关注,Moderna及Pfizer/BioNTech的mRNA疫苗获得FDA的紧急使用授权,掀起新一轮的mRNA疫苗研发热潮。与依靠抗原或减毒病毒刺激免疫系统产生免疫反应的传统疫苗不同,mRNA疫苗本身并不含有抗原,而是以编码抗原的mRNA为主要成分。这些编码抗原的mRNA能在细胞内被翻译为抗原蛋白,从而引发免疫反应。相比传统疫苗,mRNA疫苗成本低、研发灵活性高、生产效率高,且具有相对较高的安全性,应用前景广阔[1]。对于此类新型疫苗,需严格的质量控制以确保产品的安全性尤为重要。其质量属性包括稳定性、完整性、纯度和同质性等。如图1所示,从mRNA构造、体外翻译及转染,到体内免疫,色谱、质谱、qPCR、电泳等多种表征手段被用于质量评估[2]。其中高分辨质谱技术对于mRNA的深入表征(加帽效率、修饰、测序等)、杂质分析(siRNA、DNA、宿主残留蛋白)有着重要应用。图1:mRNA疫苗的质量控制和基于细胞的功能评估的工具(点击查看大图)01mRNA的加帽反应效率评估mRNA前体的加工包括了在其5' 端加上7-甲基鸟苷(m7G),称之为“帽”。这种加帽步骤可增加mRNA稳定性,使其避免被核糖核酸酶降解。加帽步骤会产生多种结构(如图2a),最常见的被称为“Cap0结构”(只含m7G),即鸟嘌呤环上的N-7位置甲基化;而如果下游邻位核苷酸上的核糖也被甲基化,则为“Cap1”,再下游的则为Cap2”(甲基化均发生在核糖的2' 羟基上)。在脱磷酸的过程中,也会产生单磷酸、双磷酸、三磷酸等多种相关杂质。图2a.加帽反应(点击查看大图)Oribitrap高分辨质谱由于其高分辨率、高灵敏度及高质量精度可以准确地对mRNA加帽效率进行评估。全长的mRNA直接通过LC-MS分析往往由于分子量太大而无法得到精确表征,通常会使用RNAse酶切结合磁珠分离的方法获得5’端的加帽短链,如图2b所示[3]。图2b.mRNA分离纯化步骤(点击查看大图)RNAseH酶切及磁珠纯化分离后,所得的5’端mRNA酶解片段经过Orbitrap高分辨质谱分析,结果检测到未加帽组分、加帽1组分及少量在第二个A酶切位点得到的加帽1组分,包括单磷酸、二磷酸及三磷酸修饰杂质,且得到同位素基线分离的高质量谱图(如图3a、3b所示)。图3a.5’端mRNA 酶解片段TIC及质谱图(点击查看大图)图3b.5’端mRNA 酶解片段理论及实测质量(点击查看大图)通过加入内标未加帽三磷酸mRNA,确认了质谱定量方法的可行性及准确性。对各加帽组分及未加帽组分形态进行质谱峰面积定量,从而得到5’加帽比例(图3c)。图3c.质谱非标定量法计算mRNA加帽比例(点击查看大图)MRM方法用于mRNA加帽定量分析质谱MRM方法可用于组织及细胞培养基中的mRNA加帽修饰检测,具有高通量及高灵敏等优势。组织或细胞培养基中的mRNA经过nucleaseP1酶解及磁珠纯化,可得到加帽二核苷酸,(m7)GpppN(m)[4]。对11个帽二核苷酸修饰变异体建立MRM方法(图4a),可实现每种变异体的色谱分离及质谱定量(图4b)。图4a.MRM质谱方法参数(点击查看大图)图4b.11个帽二核苷酸修饰变异体的提取离子流图(点击查看大图)其中,对于m7GpppG及GpppGm形式的同分异构体,在液相及一级质谱上均无法分辨,而m7GpppG的特征子离子m/z635.9可将其区别于GpppGm,从而建立MRM方法定量分析,且方法灵敏度高(图5)。图5:(a)连续稀释的合成帽二核苷酸的峰面积测量;(b)连续稀释的合成帽二核苷酸GpppA的峰面积;(c) m7GpppG和GpppGm子离子信息;(d)连续稀释的合成帽二核苷酸m7GpppG的峰面积;(e)补偿m7GpppG和GpppGm的共享离子.(点击查看大图)该方法可快速准确定量细胞中存在的mRNA帽结构,评估不同的加帽结构形态在不同组织或细胞中的含量变化(图6)。Orbitrap的定量能力可与三重四极杆相媲美,其PRM定量灵敏度高、准确性好,也可用于mRNA帽结构的定量分析中。图6:从小鼠肝脏、活化的CD8T细胞、心脏和大脑分离的mRNA帽二核苷酸的丰度(点击查看大图)02mRNA末端多聚腺苷酸Poly A 尾检测真核mRNA通常在其3' 末端带有一段多聚腺苷酸尾(PolyA tail),根据种类的不同,其长度可能在20到200多个碱基之间变化。PolyA tai会被多聚腺苷酸结合蛋白(poly(A)+ tail-binding protein,PABP)辨识并保护住,因此在mRNA的翻译和稳定性中也起着重要的调节作用。通常是在体外转录过程中直接从编码DNA模板或通过使用polyA聚合酶将最jia长度的polyA添加到mRNA中。PolyA的提纯方法类似5’加帽核酸片段,具体步骤可参考文献[5]。纯化后的polyA通常是含有不同长度腺苷酸的混合物,随着碱基个数的增加,HPLC液相方法的分辨率很难将不同长度的polyA完全分开,而Orbitrap高分辨质谱可以准确对其长度分布进行表征和相对定量。图7a.不同碱基长度的PolyA色谱图(b)理论100-merPloy A质谱解卷积结果(点击查看大图)相比二代测序,高分辨质谱作为互补表征技术,能够快速准确地分析RNA序列,同时对于翻译后修饰的种类、位点及含量进行深入表征。此外,也能对RNA代谢产物进行定性及定量分析。
  • 多款进口婴幼儿产品质检不合格 强生、乐天“上榜”
    国家质检总局日前公布2013年10月进境食品化妆品不合格信息,其中有多款婴幼儿食品、婴幼儿洗护用品被通报不合格,强生、乐天等在中国妈妈中认知度较高的品牌也赫然名列其中。中经亲子提醒广大家长,给孩子选购商品时勿盲目迷信“进口”、“洋品牌”。   4品牌进口奶粉质检不合格   根据质检总局通报信息,今年10月,约19吨自澳大利亚、新西兰、韩国进口的奶粉抽检不合格。   澳大利亚BELLMAY'S ORGANIC PTY LTD生产的2款“贝拉米”有机奶粉,被检验出违规使用化学物质L-胱氨酸。具体为:3915千克的“贝拉米有机较大婴儿奶粉(阶段二)”和5940千克的“贝拉米有机幼儿奶粉(阶段三)”,进口商为南京茂生源科技有限公司。   新西兰NEW ZEALAND FOOD PACKING LIMITED生产的3款“育婴宝”奶粉,被检验出违规使用化学物单磷酸鸟苷。具体为:25.2千克的“育婴宝初生婴儿配方奶粉”、27千克的“育婴宝较大婴儿配方奶粉”和27千克的“育婴宝幼儿婴儿配方奶粉”,进口商为上海东展国际贸易有限公司。   韩国乐天食品(株)帕斯特工厂生产的“韩羊”、“美恩智”两品牌奶粉,被检验出能量含量不符合国家标准要求。具体为:2727千克的“韩羊婴儿配方山羊奶粉”、5274千克的“美恩智婴儿配方奶粉”,进口商为威海市民史乳业有限公司。   强生3款进口护肤品“上榜”   强生(中国)有限公司从新加坡进口的一款爽身粉、一款润肤油和一款婴儿润肤霜,在进境口岸检验不合格,实施销毁处理。问题产品的制造商为SYMRISE ASIAPACIFIC PTELTS。   质检总局对于不合格原因的描述是:货证不符。   我国对进口产品实施严格的检验检疫程序,报检单证上要标明产品的品类、数量、生产日期及保质期等信息,实际进口货物须与单证资料一致。如发现货证稍有不符,按规定就视为不合格。   问题产品未进入国内市场   此次公示不合格的进口产品中,与婴幼儿相关的产品还有:美国“自然牙医”牌儿童用防龋齿啫喱牙膏-浆果味,不合格原因为PH超标 荷兰Joannusmolen B.V.生产的3款“瑞贝恩”米粉,钙、水分和维生素B1含量不符合国家标准要求 台湾“鲜大王”昆布儿童酱油,氨基酸态氮不合格。   质检总局表示,问题产品是在入境口岸检验检疫机构实施检验检疫时发现的,都已依法做退货、销毁或改作他用处理。这些不合格批次的食品、化妆品未在国内市场销售。
  • 新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。  cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。  为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。  在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。  研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。  为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。  研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。  该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。  研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用
    EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用哈希公司哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪是一个全自动化的微生物检测系统,符合国际认可的ASTM D4012-81标准方法。传统的用于评估饮用水和工业用水中的细菌安全的方法由于采样频率、菌种筛选和操作不当、污染等限制,通常需要较长的反应时间。等到分析结果出来了,水已经被使用了。哈希为现有的检测方法提供了一个替代方案。哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪使用生物荧光法来测量ATP的含量,从而获得快速且准确的结果。该在线分析仪可以自动进行采样、分析和数据处理,可在0-250 ng/mL ATP (或者 0-500 pM ATP)的范围内快速对水中微生物负荷进行反馈。影响电厂冷却塔杀菌剂投加方案的主要因素有两个。首先,是排放许可证的要求,会对投加药剂的速度或时间有要求,第二,需要根据水中的微生物负荷来制定投加药剂的方案,且该方案会根据水的来源和是否需要循环利用而不同。印第安纳州一个发电厂的操作员需要实时信息来优化杀菌剂加药方案。操作员需要这些数据来确定否间歇加药或连续加药(氯胺浓度较低)哪种加药方式更有效且更具成本效益。减少冷却水回路和冷却塔中的总微生物负荷,减少生物膜的形成以及大型冷却塔军团杆菌爆发的相关风险也是必要的。发电厂对哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪进行为期2个月的试验,清楚地证明了连续监测的优势,间歇使用杀菌剂的数据显示与不使用杀菌剂相比,间歇使用杀菌剂对ATP水平和微生物负荷有显著影响。在试验之后,工厂订购了一台仪表并对两路水流进行连续监测,从而优化杀菌剂的剂量并降低潜在风险。其姊妹电厂也订购了一台EZ7300用于监测供水系统的微生物负荷。END
  • 上海市净水技术学会《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》 团体标准项目立项
    各有关单位:根据《上海净水技术学会标准管理办法》,我学会对《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》项目开展了团体标准立项审查,拟同意该团体标准项目立项,并于2023年3月30日至4月7日进行公示。截至目前,公示已毕,未受理疑义反馈,故《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》正式立项,请项目编制组根据立项审查相关意见启动团体标准编制工作。联系人:阮辰旼手机:13585990831邮箱:rcm@jsjs.net.cn上海市净水技术学会2023年4月10日
  • 北京大学药学院屠鹏飞团队揭示中药作用新靶点
    p   在国家自然科学基金项目(项目编号:81303253)等资助下,北京大学药学院天然药物与仿生药物国家重点实验室屠鹏飞教授团队研究揭示了传统中药苏木的抗神经炎症活性成分苏木酮A的直接作用靶点蛋白为肌苷-5& #39 -单磷酸脱氢酶2(IMPDH2),相关研究成果以“Highly selective inhibition of IMPDH2 provides the basis of anti-neuroinflammation therapy”(选择性靶向抑制肌苷-5& #39 -单磷酸脱氢酶2对治疗神经炎症有重要作用)为题于2017年7月4日在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)上在线发表,论文链接:http://www.pnas.org/content/114/29/E5986.full。屠鹏飞教授和曾克武副研究员为本论文的共同通讯作者。 br/ /p p   药物靶点是药物作用于人体最为直接、初始和重要的生物学基础,是药物发挥治疗作用的源头,因此药物靶点的揭示和阐明对于深入理解药物的作用机理至关重要。与西药在设计研发之初就有一个明确的靶点所不同的是,中药是人们在日常生活实践中慢慢积累和认识的,因此目前大多数中药的作用靶点均不明确,这严重阻碍了人们对中药作用机理的认识,同时也不利于临床合理用药。因此,中药活性成分作用靶点的鉴定和阐明一直是中药研究领域的热点问题,非常具有挑战性。 /p p   屠鹏飞教授团队经过前期的大量研究,将当前化学生物学领域的分子探针概念引入到中药活性成分的靶点鉴定中,即将中药苏木的抗神经炎症活性成分苏木酮A改造成生物素分子偶联的化学探针,进而从神经小胶质细胞中“钩钓”其直接作用靶点蛋白,结果发现肌苷-5& #39 -单磷酸脱氢酶2(IMPDH2)是其发挥抗神经炎症作用的一个关键靶点。进一步研究又发现,苏木酮A可以通过对靶点蛋白IMPDH2的共价修饰,进而诱导其变构失活,抑制靶点蛋白下游的多条炎症相关信号通路的激活,最终实现抗神经炎症作用。这一研究成果不仅揭示了中药活性成分苏木酮A的抗炎作用机理,同时也在IMPDH2蛋白上发现了一个全新的药物作用位点,对于今后以IMPDH2蛋白为靶点的抗炎和免疫抑制药物的设计和研发具有重要的指导意义。 /p p br/ /p
  • ​整合结构质谱法和计算模拟法探究糖原磷酸化酶中磷酸化介导的蛋白变构调控和构象动态性
    大家好,本周为大家介绍一篇本课题组发表在ACS Chem. Biol.上的文章,Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling1。变构调节在自然界中广泛存在,可以用于调控细胞过程。糖原磷酸化酶(GP)是第一个被鉴定出的与变构调节相关的磷酸化蛋白。GP是一个分子量约196kD的同源二聚体蛋白,是糖代谢中重要的组分,也是2型糖尿病及癌症的靶点。AMP结合以及Ser14的磷酸化介导了GP的变构调节,使其构象从非活化的T-state GPb(未磷酸化状态)转变为活化的R-state GPa(磷酸化状态)。即使目前X-射线晶体学法解析出了GP的原子级蛋白结构,但受限于较大分子量,其结构动态性的检测较为困难,因此与GP变构调节相关的结构动态变化过程仍较为模糊。核磁共振(NMR)谱及分子动力学(MD)模拟等是探究蛋白质结构动态性的常用方法,但NMR分析存在分子量上限,且样品消耗量大,MD模拟的时间尺度和力场准确度有限。质谱(MS)法具有快速、灵敏的特点,是蛋白质结构、动态性以及构象变化分析中强有力的一款技术。氢氘交换质谱(HDX-MS)通过监测蛋白骨架酰胺氢原子与溶液中氘的交换来反映蛋白质构象动态性,因此适用于探究由配体、蛋白结合或共价修饰引起的蛋白质构象变化。同时,多个软件实现了由HDX-MS数据计算保护因子(PFs)和吉布斯自由能,从而提取残基水平的蛋白动态性信息。此外,在先前的工作中2, 3,我们整合了native MS和top-down方法(native top-down,nTD-MS技术),成功实现了多个蛋白复合物的一级序列到高阶结构等多方面信息的检测(包括测序、翻译后修饰、配体结合、结构稳定性、朝向等)。整合多种结构质谱法(整合结构质谱法)可以有效填补传统生物物理法中结构到动态性联系中的空缺,更好地表征变构调控现象。本文整合了HDX-MS、nTD-MS、PF分析、MD模拟以及变构信号分析检测了磷酸化介导的GP变构调控的结构和动态性基础,为GP的变构调控过程提供了见解。根据X-射线晶体学结构报道(图1a),T-state GPb转变为R-state GPa时,二聚体界面中N-末端尾部、α2、cap’(图1b)以及tower-tower helices区(图1c)发生了明显的结构重排,导致催化位点开放,从而底物磷酸吡哆醛(PLP)可以结合。尽管有晶体学报道,但与变构调控关联的构象动态性仍有待探寻。图1.(a)磷酸化介导T-state GPb(PDB:8GPB)向R-state GPa(PDB:1GPA)的构象转变;亚基相互作用界面:(b)C端区域和(c)tower-tower helices,GPb为蓝色,GPa为绿色。首先我们通过nTD-MS进行了检测。如图2a、b,谱图中观察到了GPb的单体和二聚体信号,其中二聚体为主要形式;GPa除了单体和二聚体外,谱图中还存在少量四聚体,但仍以二聚体为主要形式。当增加sampling cone(SC)电压时,GPb、GPa保留了其二聚体形式(图2c、d)。随后我们选择离子(29+)并在trap池中进行了碎裂(图2e、f、g、h),谱图低质荷比区GPa的碎片相对峰强度较GPb高,说明GP的二聚体互作界面较为稳定,且GPb亚基结构较GPa稳定。nTD-MS不仅能够探究GPb、GPa的结构差异,也能够为接下来的HDX-MS实验做好前期样品质量检查工作。图2.不同活化条件下GPb、GPa的nTD-MS谱图。(a、b)SC=40V;(c、d)SC=150V;(e、f)SC=150V、trap=100eV;(g,h)SC=150V、trap=200eV。左侧为GPb,右侧为GPa。随后我们进行了HDX-MS实验。图3a中展示了五个时间点的HDX heat map。图3b为通过PyHDX软件计算产生的PF值。其中N-端(1-22)以及tower helix前的loop区域(256-261)的氘代值较高、PF值较低,说明这些区域较为柔性或是结构较为无序。此外我们发现,tower-tower helices(262-276)区域的氘代值较低、PF值较高,表明helices的旋转可能是由前端可塑性铰链区触发的,而非helices本身的变形和重塑引起的,这些发现在晶体结构数据中均有吻合之处。除这两个区域外,GPa和GPb基本保持了稳定的整体结构。而从1μs原子级MD模拟计算得到的均方根波动(RMSF)和溶剂可及表面(SASA)中我们也发现(图3c),这两个区域数据与HDX-MS信息有所吻合,但MD模拟中部分区域未和HDX-MS相吻合的区域可能跟序列覆盖不足相关。图3. (a、d)GPb和GPa在不同标记时间下的氘代热图并映射到结构中(PDB: 1GPA)。(b、e)基于HDX-MS数据计算得到的PF值并映射到晶体结构中。(c、f)MD模拟中RMSF和SASA值并映射到结构中。从氘代差异图(图4a)中可以看出,4个区域呈氘代降低趋势(红色方框),多个区域呈氘代上升趋势(蓝色方框)(GPa-GPb)。而PF差的变化趋势与氘代变化趋势基本一致(图4b)。由数据可知,N-端和tower-tower helices的变化说明磷酸化介导的变构稳定了这两个区域,α1-cap-α2区域的动态性轻微下降。除此之外多个区域(尤其是tower-tower helices序列后的区域)均表现为PF值下降,说明相比于GPb,GPa催化位点附近的区域动态性增强了。接下来我们根据HDX kinetic plot特征将其进行了分类,并详细讨论了所属区域的变化。图4.(a)GPa-GPb HDX-MS的氘代差异图。(b)GPb到GPa PF的变化。 首先是N-端和C-端的变化(图5)。N-端残基1-22表现氘代下降,这说明N-端具有一定可塑性。受N-端区域磷酸化和结构变化影响,C-端区域也产生了一定的变化。此外,残基30-50(cap区)和残基111-117(α4back-loop)区表现氘代下降,而103-109(α4front)表现氘代上升。根据晶体结构推测,cap区和α4back-loop的氘代变化受N-末端变化影响,原有的残基相互作用被打破,形成新的残基间相互作用,同时这两个区域也经历了结构重排,因此表现出较明显的氘代变化。残基88-99(β2-α3)和残基125-141(β3-L-α6)氘代上升。总的来说,磷酸化使得cap′/α2界面互作增强了,同时磷酸化基团和精氨酸残基的静电相互作用是cap区产生变化的主要原因,而α1和α2起到锚定作用,其相对位置基本保持不变。图5.GPb(a)和GPa(b)的N-端和C-端区域的局部结构和HDX动力学曲线(c)。 此外,tower-tower helices(α7,残基262-278)区的变化同样值得关注(图6)。250s loop是表面暴露区域,未与其他区域发生接触,其氘代下降可能是因为自身结构的收缩。而肽段262-267和268-274氘代下降提示该区域可能发生了低周转率或强互作的结合反应。280s loop区氘代值上升。这些变化均说明,tower-tower helix的角度的改变不仅影响了二聚体界面结构,而且还影响了其靠近催化位点的周围区域。因此我们结合晶体结构推测,磷酸化和N-端相对位置的改变,使250s loop自身结构收缩,从而打破了Tyr262' -Pro281和Tyr262-Tyr280′之间的相互作用,导致两个亚基的tower helices发生相对滑动,倾斜角度增加。图6.GPb(a)和GPa(b)tower helix区域的局部结构和HDX动力学曲线(c)。 最后是催化位点、PLP结合位点和糖原存储位点的变化情况(图7)。催化位点周围多数区域均表现氘代上升趋势。我们推测,随着Pro281、Ile165和Asn133间的相互作用被打破,Arg569与Ile165、Pro281、Asn133间的互作也随之打破,因此催化位点和PLP结合位点周围的残基溶剂可及性上升,局部区域结构变得更为灵活,催化位点开放并转变为活化构象。糖原储存位点位于GP表面,距离催化位点30Å,除了α23(残基699−708)外,HDX-MS在糖原存储区没有观察到明显的变化。图7.GPb(a)和GPa(b)的催化位点和PLP(橙色)结合位点的局部结构和HDX动力学曲线(c)。结合以上所有数据,我们对磷酸化调节的动态机制进行了推测(流程图1)。磷酸化后,N-端尾部残基与acidic patch的互作被打破,也导致N-端尾部的有序化以及C-端尾部的无序化以及伴随的其他结构变化。通过在pSer14和Arg69和Arg43′之间形成新的盐桥,N-端残基被重定位,随之带来的是Asp838和His36′间的盐桥断裂。随着三级和四级结构的转变,250s loop收缩并发挥类似“门环”的作用,当其收缩时,Tyr262′-Pro281与Tyr262-Tyr280′之间的相互作用、276-279区与162-164区之间的氢键也被打破,导致tower helix发生相对滑动,tower-tower helices之间的作用被打破,同时将结构变化传递到催化位点。最后,280s loop和催化位点以及PLP结合位点附近的残基松动,通往催化位点和底物磷酸盐识别位点的通道打开,酶得以活化。流程图1.GP变构调节过程中,被打破(蓝色)或新形成的(红色)关键残基相互作用。 本文整合nTD-MS、HDX-MS、PF分析和MD模拟检测了GP磷酸化变构调节过程的结构和动态基础,通过该整合结构手段揭示了GP构象柔性、局部动态性以及长程变构调控构象变化中值得关注的信息。各个方法具有各自的优势,但也在一定层面存在局限,我们期待将HDX-MS信息与计算模拟信息进行更深度的整合以实现二者对蛋白质结构更精确的分析。撰稿:罗宇翔编辑:李惠琳原文:Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling李惠琳课题组网址:https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Huang, J. Chu, X. Luo, Y. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Li, H., Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics ofGlycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling. ACS Chem. Biol. 2022.2. Li, H. Nguyen, H. H. Ogorzalek Loo, R. R. Campuzano, I. D. G. Loo, J. A., An integrated native mass spectrometry and top-down proteomics method that connects sequence to structure and function of macromolecular complexes. Nat. Chem. 2018, 10 (2), 139-148.3. Li, H. Wongkongkathep, P. Van Orden, S. L. Ogorzalek Loo, R. R. Loo, J. A., Revealing ligand binding sites and quantifying subunit variants of noncovalent protein complexes in a single native top-down FTICR MS experiment. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2014, 25 (12), 2060-8.
  • 上海市净水技术学会立项《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》 团体标准项目
    各有关单位:根据《上海净水技术学会标准管理办法》,我学会对《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》项目开展了团体标准立项审查,拟同意该团体标准项目立项,现对该项目予以公示。公示期为2020年3月30日至4月7日。在公示期内,对公示项目有异议的单位或个人,可将意见反馈至我学会秘书处。提出异议的单位或个人需签署真实姓名、所在单位、联系方式和依据,凡匿名提议、超出期限提议的不予受理。联系人:阮辰旼手机:13585990831邮箱:rcm@jsjs.net.cn上海市净水技术学会2023年3月30日
  • 深圳先进院开发出新型高性能基因编码的环磷酸腺苷荧光探针
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所生物医学光学与分子影像研究中心研究员储军课题组在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为A high-performance genetically encoded fluorescent indicator for in vivo cAMP imaging的研究论文,报道了高性能基因编码的环磷酸腺苷(cAMP)荧光探针及其应用。cAMP是细胞内关键第二信使,可整合来自多种G蛋白偶联受体(GPCR)的信号,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制、免疫、肿瘤、代谢等过程中发挥重要作用。活细胞和活体水平的cAMP分子浓度变化的高时空分辨率荧光成像是解析cAMP信号通路及其生物学功能的重要基础。因此,开发高灵敏的cAMP荧光探针成为研究复杂生物过程的关键。与非基因编码探针(染料和材料类)相比,基因编码探针具有低毒性、低背景、可遗传、可定位特定细胞亚结构或特定细胞等优点,在生命科学基础研究中具有优势。然而,现有的50多个基因编码的cAMP荧光探针或灵敏度低(荧光变化最大只有1.5倍),或荧光亮度较暗,较难监测活体中微弱的内源性cAMP变化,限制了生理和病理状态下cAMP分子调控机理和功能的研究。为了开发适用于活体检测的高灵敏度探针,研究人员将环化重排绿色荧光蛋白(cpGFP)插入细菌MlotiK1通道的cAMP结合结构域(mlCNBD)中。经过插入位点筛选、连接肽优化、荧光蛋白及感应模块优化,研究得到了具有高亮度、高灵敏度、合适亲和力和快响应速度等特征的高性能基因编码cAMP绿色荧光探针(G-Flamp1)。晶体结构显示G-Flamp1探针的连接肽具有独一无二的结构:其中一个连接肽是一个非常刚性的 β-strand 结构,这在其他晶体结构已知的环化重排荧光蛋白探针中是不存在的,为开发其他高性能探针提供了新思路和新方法。在体外实验中,结合/未结合cAMP的G-Flamp1有不同发色团环境。G-Flamp1在450 nm(单光子)或者900-920 nm(双光子)激发下,动态范围达最大,即ΔF/F0约为13。G-Flamp1与cAMP亲和力适中,其解离常数Kd值为2.17 μM。G-Flamp1可在亚秒时间分辨率上检测cAMP动态变化。在培养细胞中,该探针均匀分布在细胞质和细胞核中,本底荧光亮度介于同类探针cAMPr和Flamindo2之间。G-Flamp1探针在活细胞中的动态范围达到了12倍,是目前少数几个动态范围在10倍以上的荧光蛋白探针之一。同时,该探针具有良好的特异性和可逆性(图1)。研究人员将G-Flamp1探针应用在果蝇这一模式生物中。果蝇脑部蘑菇体(mushroom body)的Kenyon细胞中cAMP信号通路在气味相关的记忆中发挥关键作用。研究首先获取了Kenyon细胞中表达G-Flamp1探针的转基因果蝇,而后利用双光子成像发现,果蝇受到气味或电击刺激时,蘑菇体不同子区域呈现不一样的cAMP信号时空变化(图2),暗示不同子区域可能在联想性学习中起着相对独立的作用。为验证G-Flamp1探针在活体动物中检测cAMP 动态变化的实用性,研究人员利用腺相关病毒在小鼠运动皮层中共表达绿色G-Flamp1探针和红色jRGECO1a钙探针。活体双光子成像揭示了跑步运动中细胞特异性的cAMP信号,并与钙信号无明显相关性(图3)。这反映了小鼠运动时大脑皮层M1神经元反应的异质性。研究人员在小鼠大脑深部的伏隔核(NAc)脑区中表达G-Flamp1探针,并利用光纤记录听觉巴甫洛夫条件反射任务中该脑区cAMP信号的变化。结果表明随着训练的熟练,小鼠得到奖赏时cAMP信号幅度在降低,而听到相应声频信号时cAMP信号幅度在升高(图4);该特性与多巴胺信号类似,暗示多巴胺释放引起了cAMP信号。综上,G-Flamp1探针的高信噪比和高时间分辨率能够高灵敏检测到活体小鼠中内源性cAMP信号的动态变化。图1.G-Flamp1探针在体外和培养细胞内的表征图2.不同刺激下果蝇Kenyon细胞中cAMP信号的变化图3.运动过程中小鼠皮质神经元内cAMP信号的变化图4.巴甫洛夫条件反射任务中小鼠NAc脑区cAMP信号的变化该研究开发了一种适用于活体检测的cAMP荧光探针,并初步揭示了果蝇和小鼠等模式生物在特定行为过程中特定神经元的cAMP信号变化的规律,为进一步阐释cAMP信号的调控和功能奠定了基础。结合高内涵药物筛选平台,该探针将尝试应用于针对GPCR受体的药物筛选,以期发现更多的具有临床价值的GPCR药物。 研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,并获得北京大学、中科院神经科学研究所、中山大学附属第五医院、美国堪萨斯州立大学、华中科技大学等的支持。
  • 全自动固相萃取仪-GC/MS分析血液、尿液、饮料中的安眠药
    在刑事化验工作中,经常会遇到安眠药筛选检验,因为各种安眠药经常被犯罪分子用于麻醉抢劫、麻醉凶杀等。对于常见安眠药的提取检验,普遍采用的液-液提取法需根据药物的性质,在酸、碱条件下分别萃取净化,操作费时而且耗费大量有机溶剂。相对液-液萃取法而言,固相萃取法操作简便,所用溶剂少,回收率高,净化效果好,是很有前景的检材前处理方法。本方法采用睿科 Fotector系列全自动固相萃取仪和津杨GDX-403树脂柱净化尿液中的巴比妥和安定两种常见安眠药的固相萃取方法。该方法操作简便,回收率高,完全可以用于实际办案中。仪器、耗材睿科Fotector Plus / Fotector-02HT全自动固相萃取仪津杨GDX-403树脂(400 mg/3mL)Agilent 7890A/5975C气相色谱/质谱联用仪色谱柱Agient HP-5M(50m×250μm×0.25μm)离心机漩涡混匀器甲醇、乙醇、无水乙醚均为分析纯试剂实验用水直接使用自来水样品提取与前处理样品前处理取尿样2mL于离心管中,加入pH=6缓冲液5 mL,超声5 min,1000 r/min离心15 min,将上清液置于样品瓶中,GDX-403柱装在全自动固相萃取仪上,按图1进行固相萃取。洗脱液浓缩至干用乙醇定容至1mL,供GC/MS检测。固相萃取净化条件表-1. 固相萃取净化条件全自动固相萃取仪睿科Fotector Plus 60位or Fotector-02HT固相萃取柱津杨GDX-403树脂(400 mg/3mL)淋洗pH 6.0 磷酸盐缓冲液,水洗脱无水乙醚样品净化步骤以0.5 mL/min的速度上样7 mL待测液,2 mL磷酸缓冲溶液润洗样品瓶,吹干小柱10 min,最后以3 mL的无水乙醚,以0.5 mL/min的速度洗脱样品,氮吹浓缩至0.5 mL以下,定容至1 mL。详细步骤见图-1。图-1. Fotector Plus / Fotector-02HT 尿液中安眠药固相萃取净化方法检测条件气相色谱质谱联用条件GC-MS检测条件:进样口温度290 ℃,不分流进样,进样量1.0mL;载气为高纯He气,恒流模式,流速为1.0 mL/min;电子轰击电离源(EI),离子源温度230 ℃,接口(传输线)温度280 ℃,质量分析器温度150 ℃,全扫描模式(Scan),电子倍增器检测电压1576 V。GC程序升温程序:初始温度50 ℃,保持1 min;以20℃/min速度升温至150℃,保持2 min;以10℃/min速度升温至300℃,保持5 min。定量离子及保留时间表-2. 2种安眠药的保留时间及离子碎片项目CAS保留时间离子碎片巴比妥Barbital57-44-310.218156,141安定Diazapam439-14-520.324256,283标准样品色谱图图-2. 2种安眠药的色谱图(2 μg/L)方法可行性验证基质影响图-3中标准品和空白基质加标的全扫描叠加图可以看出,尿样基质非常复杂,采用全扫描干扰严重。采用SIM模式,样品基质对测定干扰较小(图-4),巴比妥156的检测几乎没有基质效应,但是安定化合物256处有一定的基质抑制作用,导致样品响应值有所下降。故采用基质工作标准曲线进行定量,以免基质效应对检测产生影响。图-3. 尿样基质加标和标准品全扫描叠加图(黑色,标准品;蓝色,样品加标)图-4. 尿样基质加标和巴比妥选择离子(156,左)安定选择离子(256,右)扫描叠加图扫描叠加图(黑色标品,蓝色为样品加标)样品加标回收率测试在2 μg/mL的加标水平下,样品经过前处理提取,萃取后,用Fotector plus/Fotector-02HT全自动固相萃取仪净化,巴比妥的回收率在91.2~96.7%之间,RSD=2.4%(n=3),安定的回收率在74.3~85.2%之间,RSD=5.7%(n=3),完全满足公安系统检测对回收率的要求,回收率如表-3所示:表-3. 加标回收率(%)化合物定量离子R1R2R3AvgRSD巴比妥15694.691.296.794.22.4安定25678.274.385.279.25.7结果与讨论采用GDX403树脂萃取柱,通过睿科Fotector系列全自动固相萃取仪净化和气质联用仪检测,对尿样中巴比妥和安定的检测,可取得较好的结果,完全适用于公安系统实际办案中。
  • 《科学》预测2015年重要突破
    科学是一个移动的标靶。在这个岁末,除了回顾这一年的成就,美国《科学》杂志的编辑们还“冒险”赌了一把在未来几个月可能会成为新闻的科学进展。北极海冰随着全球变暖,研究北极海冰萎缩对全球气候带来的深远影响变得越来越重要。由于辽阔的海洋能够从太阳那里吸收更多的热量,海冰的减少已知能够扩大该地区的受热面积。但是北极变暖对于低纬度地区的气候将造成什么样的影响——及其是否对过去10年中的一些极端气候现象(从亚洲的季风到欧洲的寒冬)负有责任—— 一直是人们热议的一个话题。确定大气环流复杂动力学中的长距离关联绝对不是一件轻松的任务。2014年,科学家提出了几个观测模式,包括大型的罗斯贝波和极地急流。2015年,科学家希望能够努力确定北极变暖如何对几千公里以南地区的天气产生影响。太阳系中的相遇2014年是一个彗星年。但2015年则很有可能是一个矮行星年。明年3月,美国宇航局(NASA)的“黎明”号探测器将飞抵谷神星,后者是小行星带中最大的天体,同时蕴藏着惊人数量的冰。而在4个月后,NASA的“新视野”号探测器将于7月快速掠过冥王星,两者将进行一次短暂而意义非凡的相遇。这两颗冰冻的天体是同一类行星的“双胞胎”。在2006年,国际天文联合会将谷神星从一颗小行星升级为一颗矮行星;而把冥王星从一颗行星降级为一颗矮行星。一些科学家之前曾提出,这两颗天体都是在冰冷的彗星物质于太阳系外围空间碰撞集结的过程中形成的,并且随后被安置在不同的地方,这或许是由于木星的引力“恶作剧”牵引所致。而NASA的这两项空间任务对于梳理此类天体的起源将大有帮助。LHC重启明年春季,位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理学实验室中的欧洲核子研究委员会(CERN)的大型强子对撞机(LHC)将在为期两年的整修后重新启动。2012年7月,LHC迸发出希格斯玻色子,后者是物理学家关于已知粒子标准模型的最后一块拼图。但是一些研究人员认为,如果基于加速器的粒子物理学是有希望的,则巨大的机器将能够发现一些超越可靠的标准模型的东西。如今,LHC将进行另一项尝试,即把运行能量调整到首次运行的两倍。接下来,人们将看到LHC最终能否达到其设计运行能量,同时在未来的几年中,这台加速器能否发现新的未知粒子。联合免疫疗法随着临床研究人员积累的证据越来越多,作为《科学》杂志评出的2013年重要突破之一,癌症免疫疗法正在表现出对抗肿瘤的巨大潜力。目前的一个最大焦点便是将多种疗法混合搭配:例如,整合两种新的免疫疗法,或是将一种免疫疗法与一种靶向药物、放射疗法或化学疗法相结合。几十种临床试验正在进行当中——从最近批准的免疫疗法药物依普利姆玛与另一种减缓血管生长的疗法相结合治疗黑色素瘤的一期研究,到测试依普利姆玛与化学疗法相结合是否优于单独依靠化学疗法治疗肺癌的三期临床试验。这些研究结果将使肿瘤学家更容易找到与癌症病人相匹配的治疗方法。但新疗法的潜在毒性依然是一个值得关注的问题。hz-2913R EIF5 真核翻译起始因子5抗体hz-3839R 4EBP2 eIF4E结合蛋白2抗体hz-1440R Cytokeratin 5/CK5 细胞角蛋白5抗体hz-1126R 5-HT 5-羟色胺抗体hz-1597R HRPT2/CDC73/Parafibromin 甲状旁腺功能亢进蛋白2抗体(细胞分裂周期73)hz-1124R 5-HTR1A 5-羟色胺受体1A抗体hz-1663R THOC2 转录因子THOC2抗体hz-1665R VEGF 血管内皮生长因子抗体hz-1677R DNA Ligase IV/LIG4 DNA连接酶4抗体hz-1125R 5-HTR1B 5-羟色胺受体1B抗体hz-1892R 5-HTR2B 5-羟色胺受体2B抗体hz-1056R 5-HTR2A 5-羟色胺受体2A抗体hz-1893R 5-HTT 5-羟色胺转运蛋白抗体hz-2126R 5-HTR3 5-羟色胺受体3抗体hz-2127R 5-HTR4 5-羟色胺受体4抗体hz-0526R 5 lipoxygenase/ALOX5 5-脂氧合酶抗体hz-3251R Phospho-5-Lipoxygenase(Ser271) 磷酸化5-脂氧合酶抗体hz-3252R Phospho-5-Lipoxygenase(Ser663) 磷酸化5-脂氧合酶抗体hz-3874R ALOX12/12 Lipoxygenase 12脂氧合酶抗体hz-2036R Penicillin G 青霉素G抗体hz-1278R 8-OHdG 8-羟基脱氧鸟苷抗体hz-2053R RYBP/APAP1/CD337 凋亡相关蛋白1抗体hz-2054R Nkx2.5/Cardiac-specific homeobox 1 心脏特异性同源盒转录因子NKX2.5抗体hz-4235R ADORA1 腺苷A1A受体抗体hz-2077R AMP deaminase 1 腺苷单磷酸脱氨酶1抗体hz-1456R A2AR/Adenosine A2a receptor 腺苷A2A受体抗体hz-0094R AACT-Alpha1/A1ACT α-1抗胰糜蛋白酶抗体hz-1507R AAK1 AP2关联激酶1抗体hz-2123R Cyp2-j3 细胞色素P450Ⅱj3抗体hz-2128R OST-beta 有机溶质转运蛋白OSTβ抗体hz-3914R AANAT 芳香胺N-乙酰化转移酶抗体hz-2133R AT2R2 血管紧张素Ⅱ受体2抗体hz-2137R Influenza A virus (Duck) 鸭流感病毒抗体hz-2150R TNF-alpha 肿瘤坏死因子-α抗体hz-1603R AARS2 丙氨酰tRNA合成酶2抗体hz-2185R TDRD9/HIG1 缺氧诱导蛋白HIG1抗体hz-2257R SIRT1/sirtuin 1 沉默调节蛋白1抗体hz-2321R Spindly/CCDC99 亚砷盐相关蛋白抗体hz-2354R TBX-5 转录因子Tbx5抗体hz-0096R AAT/Tryptase α-1抗胰蛋白酶抗体hz-1510R AATK AATK细胞凋亡关联酪氨酸激酶抗体hz-2451R NMP-22 核基质蛋白22hz-1229R AATF 拮抗凋亡转录因子抗体hz-1627R ABCA1/ABC1 腺苷三磷酸结合盒转运体A1抗体hz-1761R ABCD1/CCL22 嗜酸粒细胞趋化蛋白22抗体
  • “汽车人”看过来,你不可轻视的车用尿素!
    背景全球能源、环境以及气候变化等问题日益突出。众所周知,与汽油发动机相比,柴油发动机热效率高出30%,排放产生的温室效应比汽油低45%。柴油车比一般的小轿车造成的污染还大,柴油车排放的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)由于对人类健康和大气环境造成的危害在一些国家和地区已引起高度的关注。就我国而言,2021年7月,我国全面实施重型柴油车国六排放标准,新实施的国六标准对于排放的要求更加严格,基本实现与欧美发达国家接轨。这意味着车辆尾气的排放控制必须采用更为先进的技术。选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,也是目前重型柴油机降低排放的最主要手段之一。这项技术必须依靠尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理,利用尿素溶液在发动机高温尾气气化后产生的氨,作为柴油机动车辆尾气选择性催化还原的还原剂,从而使尾气中的氮氧化物转化为无害的水蒸汽和氮气,减少排放。因此,车用尿素可以说是重型卡车、客车等柴油车达到国六排放标准的必备产品。对于车用尿素有以下几项检测指标:车用尿素溶液是透明、清澈的的液体,呈淡蓝色,浓度在31.8%-33.2%之间,用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素又名柴油机尾气处理液,国内俗称为:汽车尿素,车用尿素,汽车环保尿素,车用脱硝剂,而叫的最普遍的就是车用尿素。 车用尿素作为重型柴油车实现国六排放至关重要的一环,其作用是为了减少氮氧化合物排放,是降低柴油车污染物排放量的关键。以下小编列举几项车用尿素的检测指标:01尿素含量尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。尿素溶液的浓度过高或过低不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的漏失(由于过高的NHs/NOx 比造成的氨气漏失),形成二次污染物(氨气)。02密度车用尿素溶液的密度与浓度密切相关,有资料表明,在一定温度下尿素溶液的密度与浓度具有一一对应的关系,且密度随浓度增大而增大。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。03折光率车用尿素溶液的浓度与折光率也密切相关,跟密度类似,在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着——对应的关系,且折光率随浓度增大而增大。测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。04碱度尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解产生氨,碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解,该项指标控制的是尿素中氨的含量。05缩二脲尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲。此外,若存储不当,尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲作为尿素溶液中的杂质,需要进行严格控制。06不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质,不溶物的存在对车用尿素溶液的输送管路和喷嘴具有危害,可造成堵塞。07甲酸、金属离子、磷酸盐等甲酸、金属离子作为车用尿素溶液的杂质,也要加以严格控制。磷及磷酸盐由于能使车用尿素溶液SCR系统的催化剂中毒失活,也是标准中的需要严格控制的项目之一。安东帕车用尿素解决方案:折光法相比传统测定尿素的方法,折光法具有分析速度快、测定效率高、检测尿素浓度范围广、不需任何化学试剂和无污染等优点。安东帕 Abbemat全自动折光仪内置的专用曲线可以快速方便地测试车用尿素的浓度、DEF、AUS32 以及 ADBLUE 浓度。整个测试过程中无需消耗化学试剂,只需少量样品,数秒钟即可读取浓度值。可协助尿素生产企业、车用尿素液运输渠道、加油站、柴油发送机生产部门更高效地管理和控制车用尿素的浓度。安东帕Abbemat系列的全自动折光仪(Abbemat 3X00、300、500、350、550)全部采用 LED 光源、内置 Pel tier 半导体恒温控制器、蓝宝石棱镜,高清彩色超大触摸屏,仪器内置多达百种测量方法。其独特的全光反射测量原理可帮助操作人员不受样品颜色和浊度的干扰,准确而又稳定地测定深色样品的折光率。如果使用劣质尿素溶液,废气中氮氧化物无法完全转换为氮气和水,会出现排放超标的现象,而长期使用劣质尿素将对车辆的后处理系统造成致命性的损伤,需要花费大量的人力财力来弥补。因此车用尿素的质量把控至关重要。以上,你了解了吗?安东帕中国总部
  • 吃饼干治糖尿病?新研究让口服胰岛素成为可能
    吃块饼干,治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素,光靠饼干就可以吗?其实不是,“饼干”只是一把钥匙,真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高,胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗?“我们有一套独特的控制系统,控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释,自然界里有3个不编码氨基酸的密码子(终止子,功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到,所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子,现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上,即通过氨酰化的生化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的元件识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术,只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素 。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞,进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍,该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。
  • 科学家探明先天性肾性尿崩症的部分机制 有望研发新药
    日本东京医科牙科大学的团队近日宣布,他们探明了先天性肾性尿崩症的部分机制,该成果对研发新型治疗药有重要意义。该校内田信一教授所带领的团队完成了本次实验,具体内容已于2016年12月3日刊载在英国知名科学杂志《Nature Communications》上。先天性肾性尿崩症是一种由于肾小管对水重吸收功能存在障碍而导致的肾脏疾病,患者会出现多尿、烦渴及持续性低张尿等症状,脱水症状严重时会危机患者生命。该团队在本次研究中发现,负责从尿液中提取水分的水通道蛋白2(AQP2),无法从细胞内部移动至细胞表面,这正是导致水分无法被摄入的原因。不过本次研究仅探明了该机制的一小部分。在过往的研究中已经证实,先天性肾性尿崩症患者体内负责接收抗利尿激素的蛋白基因存在突变,而内田教授所带领的团队通过小鼠实验发现了另一组机制。Wnt5a蛋白会使钙调蛋白磷酸酶(Calcineurin)变得活跃,而钙调蛋白磷酸酶的活跃则能够促进AQP2移动至细胞表面,这也就意味着钙调蛋白磷酸酶活化药物的研发对先天性肾性尿崩症的治疗或有重要意义。
  • 聚焦药品质控、评价及代谢——第六届全国药物分析大会之第三分会场
    仪器信息网讯 2016年12月3日,第六届全国药物分析大会的报告由三个分会场报告组成。笔者有幸参与了“药品标准与质控、药物评价及活性安全性分析”分会场,现场座无虚席,甚至有很多参会者只能站着参与会议。当天的会议主持人除部分报告人之外,还有来自中国药科大学的杭太俊教授以及来自河北医科大学的张兰桐教授。  会议现场  左:中国药科大学杭太俊教授 右:河北医科大学张兰桐教授  苏州大学药学院张真庆教授带来题目为“离子色谱结合二级质谱的方法学建立以及在分析葡聚糖结构上的应用”的报告。  苏州大学药学院张真庆教授  目前多糖的结构研究多采用核磁共振方法,本报告介绍了离子色谱-二级质谱联用方法学的建立,以及这种方法在葡聚糖定性、定量分析中的应用以及青稞中提取的β -葡聚糖结构解析中的应用。  中山大学药学院姚美村教授带来题为“中药地榆协同5-FU抗结直肠癌细胞增值的研究”的报告。  中山大学药学院姚美村教授  5-氟尿嘧啶(5-FU)是目前临床上广泛使用的抗结直肠癌药物,但耐药性的出现使其单独给药的疗效大大降低。中药地榆可协同增强5-FU的抗结直肠癌细胞增殖的作用,但成分分析表明这种作用并不是单体活性成分带来的,作用环节也未必局限于单一靶点。中药在辅助逆转肿瘤耐药治疗方案的开发中将大有可为。  中国医学科学院药物研究所王琰教授带来题为“肠道菌NR酶转化天然药物结构:小檗碱吸收机制新发现”的报告。  中国医学科学院药物研究所王琰教授  肠道菌与疾病的发生密切相关,但是在药学领域,肠道菌与天然药物的相互作用研究才刚刚起步。肠道菌代谢与肝脏代谢有显著区别,口服(天然)药物在肠菌中有多种生物学效应。报告介绍了肠道菌与小檗碱相互作用的机制以及对其药理学意义的研究。  中国医学科学院药物研究所马辰研究员带来题为“抗结核药物TBI-166的研究”的报告。  中国医学科学院药物研究所马辰研究员  到2015年,结核病仍然是全球十大死亡原因之一。结核菌耐药多发导致结核病治疗周期长、疗效差、费用高。报告介绍了TBI-166这种新的抗结核药物的成药性评价、临床前研究以及生产工艺及全面质量控制等相关新药研发情况。目前,TBI-166已获得CFDA临床试验批件。  中国药科大学药物分析系王允吉博士生带来“基于固相萃取偶联HPLC-MS技术研究栀子大黄汤大鼠体内代谢变化”的报告。  中国药科大学药物分析系王允吉博士生  栀子大黄汤来源于《金匮要略》,目前尚未见其体内代谢相关报道,中药成分复杂,且其中众多化合物在体内的代谢存在时间差异,且为动态变化。报告介绍了采用HPLC-TOF/MS和HPLC-QqQ/MS技术方法,对栀子大黄汤原型药物在大鼠体内的经时变化过程的研究,揭示这些药物在体内的滞留行为。  上海爱博才思分析仪器贸易有限公司产品经理张克荣带来题为“基于SCIEX LC-MS/MS技术并结合中药数据库在中药物质基础研究中的应用”的报告。  上海爱博才思分析仪器贸易有限公司产品经理张克荣  报告介绍了SCIEX为中药物质基础研究所提供的近千种MS/MS数据库、质谱仪以及数据库分析软件等工具。  赛默飞世尔科技应用中心潘媛媛博士带来题为“赛默飞独具特色的液相色谱技术在药物一致性评价等领域的应用”的报告。  赛默飞世尔科技应用中心潘媛媛博士  以不同生产厂家阿莫西林药物中阿莫西林及克拉维酸的含量测定为例,报告介绍了赛默飞超高效液相色谱系统及双三元液相色谱系统等在仿制药一致性评价中的应用。  中央民族大学中国少数民族传统医学研究院朴香兰研究员带来题为“基于LC-MS的绞股蓝皂苷体内代谢分析”的报告。  中央民族大学中国少数民族传统医学研究院朴香兰研究员  报告介绍了绞股蓝的生物活性,以及绞股蓝经高温、高压及热处理后对非小细胞肺癌细胞增殖具有抑制的作用特点。采用HPLC-MS方法,课题组研究了绞股蓝经热处理前后的活性成分变化情况。  浙江省食品药品检验研究院化药所李煜副主任药师带来题为“13C核磁共振技术测定鱼肝油中ω 3脂肪酸β (2)-酰基的位次分布”的报告。  浙江省食品药品检验研究院化药所李煜副主任药师  报告主要介绍了13C-NMR方法在不同厂家、不同批次鱼肝油质量评价工作中的应用。  浙江省食品药品检验研究院化药所谢升谷主管药师带来题为“不同来源的克拉霉素缓释片质量评价分析”的报告。  浙江省食品药品检验研究院化药所谢升谷主管药师  报告从杂质研究、释放度研究、晶型研究以及辅料研究等几方面介绍了克拉霉素缓释片处方工艺的质量控制风险点。  广东药科大学肖雪博士带来题为“清开灵注射液在线质量控制研究”的报告。  广东药科大学肖雪博士  中药生产过程智能控制系统以产品中间体近红外光谱、指纹图谱数据库为基础,以光谱-色谱软件关联性技术为依托,实施中药注射剂生产工艺实时监测与网络控制技术,以清开灵注射液在线控制系统研究为例,这种系统可以良好的实现提取过程中植物药材的在线质量检测、混合制备过程中的在线质量检测及成品多指标成分快速质量检测。  中国药科大学药物分析系狄斌教授带来题为“磷酸化蛋白的分析方法研究”的报告。  中国药科大学药物分析系狄斌教授  蛋白质的翻译后修饰在蛋白结构、功能、定位等诸多方面发挥重要作用,参与了所有的生命活动过程。磷酸化蛋白质组研究有许多挑战,如被非磷酸化肽段掩盖、质谱分析响应弱、磷酸化修饰不稳定及磷脂键易断裂等。报告介绍了杂合IMAC与MOAC的磁性纳米磷酸化肽段富集材料的研究,这种材料具有良好的富集能力和选择性,可同时实现复杂样品中对单磷酸化与多磷酸化肽段的选择性富集。  军事医学科学院毒物药物研究所孙磊博士带来题为“中药大分子质量表征方法研究”的报告。  军事医学科学院毒物药物研究所孙磊博士  现有中药多糖及鞣制的质量控制方法多有不足,不能反映多组分特征,也未能表征其结构单元特点,报告介绍了基于“大分子化合物全降解、特征试剂衍生化、建立色谱指纹图谱、相似度评价及化学模式识别评价”这一研究思路所进行的中药多糖及中药鞣制质量表征方法的建立和应用。  暨南大学药物分析研究中心王启钦博士带来题为“Studies On preparation and applications of phosphatidylcholine functionalized polymeric monoliths”的报告。  暨南大学药物分析研究中心王启钦博士  报告介绍了色谱柱填料MDPC的研究与制备。MDPC整体柱可用于药物研究研发过程中药物与细胞膜相互作用的作用机制预测,并已可替代商品化的磷脂酰胆碱整体柱。  吉林医药学院冯波教授带来题为“功能性小分子及医药纳米材料的分析与评价”的报告。  吉林医药学院冯波教授  报告介绍了吉林医药学院药学院目前整体的研究状况,以及功能性分子的分析与评价及医药纳米材料的分析与评价等。  中央民族大学中国少数民族传统医学研究院申刚义副教授带来题为“基于分子靶向药物筛选模式的毛细管电泳酶微反应器的制备”的报告。  中央民族大学中国少数民族传统医学研究院申刚义副教授  报告介绍到,石墨烯可以明显改善CE-IMER的酶活和分离度,而多酶分段固定利于酶各自功能的保持,可提高CE-IMER方法的筛选通量。这两种方法都可用于新型高效药物的筛选之中。  长春中医药大学药学院吴巍教授带来题为“RRLC-Q-TOF-MS法研究人参皂苷Rb3在大鼠体内的药代动力学行为及代谢产物”的报告。  长春中医药大学药学院吴巍教授  人参皂苷的药代动力学研究和体内生物化学转化过程研究对于揭示人参皂苷的药理作用和物质基础具有重要意义,也直接影响人参的开发和利用。报告介绍了针对分析人参皂苷Rb3在大鼠体内的药代动力学行为研究所建立的快速高分辨液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用的分析方法。  中国药科大学朱国雪博士生带来题为“不同煎煮方法对大黄硝石汤中化学成分的影响研究”的报告。  中国药科大学朱国雪博士生  报告介绍了HPLC-DAD-EST-TOF/MS方法的建立以及其在不同煎煮方法对化学成分溶出的影响之中的应用。采用HPLC-DAD-EST-TOF/MS方法,共鉴别出105个化学成分,而通过对不同煎煮方法的研究,表明对于特殊性质的中药,传统煎煮方法更合理。  河北大学药学院张豆豆博士生带来题为“聚HDDA-EDMA整体柱对掌叶大黄中五种活性成分的色谱分离及含量测定”的报告。  河北大学药学院张豆豆博士生  整体柱产生于上世纪90年代,有机聚合物整体柱的制备较为简单、渗透性好。目前有机聚合物整体柱多用于分离大分子,而较少用于分离小分子和实际样品。报告介绍了聚HDDA-EDMA整体柱的制备及其用作高效液相色谱的固定相,用于分离并同时测定大黄中五活性化合物的含量的研究。  中国药科大学药物分析系吴骁博士生带来题为“牛黄解毒片体外可溶性砷及体内砷形态研究”的报告。  中国药科大学药物分析系吴骁博士生  牛黄解毒片因配方中的雄黄含有砷元素,长期或不当使用导致不良反应时有发生。牛黄解毒片体外溶出及体内砷形态的研究,对评价牛黄解毒片的安全性及阐明配伍对雄黄药动学的影响具有重要意义。报告介绍了HG-AFS(氢化物发生原子荧光法)用于不同厂家牛黄解毒片体外可溶性砷以及HG-AFS 和HPLC-HG-AFS(高效液相色谱–氢化物发生–原子荧光)方法用于全血中总砷及血浆中砷形态测定的研究。
  • 葛瑛团队成果:利用Top-down蛋白质组学建立缺血性心肌病的肌节proteoform图谱
    大家好,本周为大家分享一篇发表在J. Proteome Res上的文章:Defining the Sarcomeric Proteoform Landscape in Ischemic Cardiomyopathy by Top-Down Proteomics[1],文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。缺血性心肌病(Ischemic cardiomyopathy,ICM)是一种高度异质性的心血管疾病,大多数是由于左心室收缩功能障碍使得流向心脏的血液减少,从而导致氧气剥夺和心肌缺氧。ICM是心力衰竭的主要病因,是造成全球死亡率升高和疾病负担增加的主要因素之一,但其潜在的分子机制还有待深入研究。肌节作为心脏收缩的基本单位,由以肌动蛋白为基础的细肌丝和以肌球蛋白为基础的粗肌丝组成,它们附着在一个Z盘结构上。研究发现肌节蛋白质翻译后修饰(PTMs)和亚型的改变在心脏生理病理进程中扮演着重要角色。基于质谱的Top-down蛋白质组技术是以完整蛋白质为分析对象,可以提供不同表型心脏病蛋白质PTMs和亚型变化等生物信息,但目前还缺乏ICM肌节proteoforms图谱变化的相关报道。因此,作者利用Top-down蛋白质组学技术,在正常和ICM条件下构建了肌节proteoform图谱,并探究其变化对ICM发病机制的影响,从而为人类ICM的研究提供独到的见解。为了揭示ICM的分子变化情况,作者首先利用不同的pH条件,去除心脏功能正常的供体左心室(Left ventricular,LV)心肌组织(donor,n=16)和ICM患者LV心尖组织(ICM,n=16)的胞质蛋白质,对富集到的肌节蛋白质进行LC-MS/MS检测分析(图1)。心尖是在ICM患者进行左心室辅助装置植入手术期间获取的,实验已经证明LV和心尖组织具有相似的肌节proteoform图谱,两者可以进行相互比较。通过去卷积图谱上proteoform的峰强度与同一蛋白质所有proteoforms的总强度之比来进行蛋白质修饰水平的定量,而蛋白质表达的定量则依赖提取离子色谱图(EIC)峰下面积(AUC)的积分来计算。整个实验流程,从样品制备到LC-MS/MS分析,用时不到3h,表明该方法具有快速与高通量的优点。  图1. 非标记Top-down蛋白质组学的实验流程:对无心脏病史的非衰竭供体(donor,n=16)和ICM患者(ICM,n=16)的LV组织进行肌节蛋白质的提取,然后进行LC-MS/MS分析。Top-down蛋白质组学策略提供了正常供体和ICM心脏组织中的proteoform图谱,如图2所示。作者检测到了许多肌丝蛋白,包括心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)、肌钙蛋白C(troponin C,TnC)、原肌球蛋白(tropomyosin,Tpm)亚型、α-肌动蛋白(α-肌动蛋白)亚型、心室型肌球蛋白轻链2(MLC-2v)、心室型肌球蛋白轻链1(MLC-1v)和心房型肌球蛋白轻链1(MLC-1a),同时也检测到了多种Z盘蛋白,包括ENH2、肌肉LIM蛋白(muscle LIM protein,MLP)、富含半胱氨酸蛋白2(cysteine rich protein 2,CRIP2)、cypher-5、cypher-6、elfin、calsarcin-1(Ca1-1)和四个半LIM结构域蛋白2(four and a half LIM domains 2,FHL2)(图2)。随后,作者采用碰撞活化解离(CAD)模式对所有检测到的肌节蛋白质进行MS/MS分析,以进一步表征蛋白质。比如,实验结果显示MLC-2v上的磷酸化位点位于Ser19,并且实现了21%的序列覆盖率,这些数据表明Top-down的MS/MS分析可以对完整肌丝蛋白质进行测序,以用于蛋白质的鉴定和表征。  图2. 正常供体和ICM患者心脏组织中的proteoform图谱。(a)代表性的基峰色谱图(BPC)表明肌节蛋白和Z盘蛋白呈高分辨分离(MLP、CRIP2、cTnT、ENH2、cypher-6、elfin、cypher-5、FHL2、calsarcin-1、cTnI、Tpm、MLC-1V、MLC-1a、MLC-2v、α-actin和TnC) (b)去卷积质谱图显示肌节蛋白和Z盘蛋白的多样性,红色p和pp分别表示单磷酸化和双磷酸化形式的proteoform。  紧接着,作者对3个正常供体组织样本进行了LC-MS/MS检测,结果表明它们的BPC和总离子色谱图(TIC),以及质谱信号强度的重现性非常好,证明了该分析方法稳健的重现性。为了比较两组样本间的蛋白质表达水平,作者对来自同一正常供体的组织样本,分别提取50、400、500、600、750、1000和1200 ng的总蛋白质进行LC-MS/MS检测以评估仪器响应线性,结果如图3a所示,它们表现出高度相似的proteoform图谱。图3b展示了代表性肌节蛋白(ENH2、cTnI、α-Tpm、MLC-1v、MLC-2v和TnC)的EIC,通过测定每个EIC的AUC丰度总和,建立了250~1200 ng的相互线性范围。如图3c所示,不同总蛋白量相关性结果的R2均大于0.99,表明该检测方法具有优异的重现性、灵敏度和线性,所以有信心将其用于样本间的蛋白质定量。  图3. 关键肌节蛋白相互线性范围响应的测定。(a)50、400、500、600、750、1000和1200 ng总蛋白质的BPC,proteoform图谱高度相似 (b)ENH2、cTnI、α-Tpm、MLC-1v、MLC-2v和TnC的EIC(结合同一蛋白质所有proteoforms前3~5个最丰富电荷状态的离子) (c)每个肌节蛋白的AUC与250~1200 ng总蛋白(每个点重复3次)显示出相互线性相关(R20.99)。与正常供体样本相比,作者在ICM组中检测到了cTnI和ENH2的PTM和表达水平的显著变化。在供体和ICM组中,作者检测到了三种主要的cTnI proteoforms,包括未磷酸化的cTnI、单磷酸化的cTnI(pcTnI)和双磷酸化的cTnI(ppcTnI)同样也在两组中检测到了未磷酸化的ENH2和单磷酸化的ENH2(pENH2)(图4a)。与供体组相比,实验观察到ICM组LV组织中cTnI和ENH2表达水平的显著降低(图4b),同时发现它们的总磷酸化水平在ICM组中也显著降低(图4c),其中cTnI和ENH2的总磷酸化水平分别降低了35%和34%。此外,为了确定ICM组织中cTnI和ENH2磷酸化水平的降低是否相互依赖,作者对两者磷酸化水平进行了线性拟合,发现cTnI和ENH2磷酸化水平表现出很强的线性相关(r=0.8926,p0.00001)(图4d)。这些发现也与作者先前对肥厚型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy,HCM)患者心脏的研究结果相一致(Ying Ge, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2020 117(40):24691-24700),表明可能是由异常的PKA信号通路介导了cTnI和ENH2磷酸化水平的协同降低。  图4. ICM组中cTnI和ENH2磷酸化水平协同降低。(a)正常供体(蓝色)和ICM(红色)中代表性去卷积质谱图和EIC,红色p和pp分别表示单磷酸化和双磷酸化 (b)cTnI和ENH2表达水平的定量,两组在p0.05时被认为有统计学差异 (c)用mol pi/mol protein计算cTnI和ENH2总磷酸化,水平线代表组内中间值,两组在p0.001时被认为有统计学差异 (d)cTnI和ENH2磷酸化水平间的线性相关性(r=0.8926,p0.00001:线性相关性很强)。  Tpm是一种细丝相关蛋白,共有几种可以与cTnT和α-actin相互作用以调控肌肉收缩的蛋白质亚型。作者在先前的研究中证实了人类心脏中存在α-Tpm、β-Tpm、和κ-Tpm,其中α-Tpm是表达最为丰富的亚型(Ying Ge, et al. J Muscle Res Cell Motil. 2013 34(3-4):199-210)。在本项研究中,未磷酸化的α-Tpm、单磷酸化的α-Tpm(pα-Tpm)和单磷酸化的κ-Tpm(pκ-Tpm)是主要检测到的TPM亚型(图5a),而未磷酸化的κ-Tpm、γ-Tpm和skβ-Tpm丰度较低。与正常供体组相比,skβ-Tpm在ICM组中的表达显著降低,而α-Tpm和κ-Tpm在两组比较中无显著变化(图5c)。γ-Tpm的丰度太低,致使很难对其进行准确定量。尽管Tpm亚型的比例变化对心脏功能的影响还不得而知,但skβ-Tpm在ICM组中表达水平的显著降低同样也在先前HCM患者心脏中观察到(Ying Ge, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2020 117(40):24691-24700),因此有理由推断skβ-Tpm表达水平的变化可能会改变心脏功能,并使得ICM患者心脏收缩功能受损。除此之外,在正常供体组和ICM组中也都检测到了α-actin的两种亚型:骨骼肌α激动蛋白(Skeletal α-actin,α-SKA)和心脏α肌动蛋白(Cardiac α-actin,α-CAA),如图5b所示。它们在心肌中共表达,在肌节结构和完整性中具有重要作用。与正常供体组相比,实验观察到α-SKA在ICM组中的表达显著增加(图5d)。结合作者先前观察到α-SKA在非衰竭供体心脏中的表达显著增加(Ying Ge, et al. Anal Chem. 2015 87(16):8399-8406),实验结果说明衰竭心脏中表达上调的α-SKA可以作为一种有前景的心脏病生物标志物。  图5. Tpm和α-actin不同亚型的表达。(a)Tpm在正常供体(蓝色)和ICM(红色)中的代表性去卷积质谱图,共鉴定到α-Tpm、β-Tpm、κ-Tpm和γ-Tpm四种亚型,红色p表示单磷酸化和双磷酸化 (b)α-CAA和α-SKA在正常供体(蓝色)和ICM(红色)中的代表性去卷积质谱图 (c~d)依据AUC进行Tpm和α-actin亚型的定量,两组在p0.005时被认为有统计学差异。  作者也对Z盘蛋白质进行了鉴定和定量,例如MLP和Cal-1。图6a和图6c分别对应两种蛋白质的去卷积质谱图,其中MLP为未磷酸化和单磷酸化形式(pMLP),Cal-1则表现出多种磷酸化proteoforms,包括单磷酸化(pCal-1)、双磷酸化(ppCal-1)和三磷酸化(pppCal-1)。与正常供体组相比,实验观察到MLP和Cal-1的总磷酸化水平在ICM组中的表达显著增加,分别增加了27%和4%(图6b和图6d)。MLP和Cal-1都与心肌病的发病相关,但目前尚未清楚PTMs如何影响其中的分子机制。本项研究首次揭示了ICM患者中MLP和Cal-1的磷酸化水平增加,但两者的总磷酸化水平呈负线性相关,说明它们不太可能被相同的激酶磷酸化或是在Z盘上有着密切的相互作用。  图6. MLP和Cal-1在ICM组中的磷酸化水平增加。(b)MLP在正常供体(蓝色)和ICM(红色)中的代表性去卷积质谱图,红色p分别表示单磷酸化的MLP (b)MLP总磷酸化的计算,两组在p0.01时被认为有统计学差异 (c)Cal-1在正常供体(蓝色)和ICM(红色)中的代表性去卷积质谱图,红色p、pp和ppp分别表示单磷酸化、双磷酸化和三磷酸化的Cal-1 (d)Cal-1总磷酸化的计算,两组在p0.05时被认为有统计学差异。基于质谱的Top-down蛋白质组学技术,本研究对供体和ICM心脏组织中的proteoform图谱进行了详细分析,观察到多个蛋白质在表达和修饰水平上发生了显著改变,总的结果在proteoform层面揭示了与晚期缺血性心力衰竭相关的分子变化。值得注意的是,作者发现cTnI和ENH2磷酸化水平在ICM组中协同降低,表明缺血性心力衰竭时PKA信号通路出现异常。此外,在ICM组中也观察到了MLP和Cal-1这两种Z盘蛋白磷酸化水平的显著增加,并且也检测到了ICM组中Tpm和α-actin不同蛋白亚型的表达变化。总的来说,本研究强调了在proteoform水平研究ICM的必要性,有助于揭示ICM的发病进程和开发可行的治疗方案。  撰稿:陈昌明  编辑:李惠琳  原文:Defining the Sarcomeric Proteoform Landscape in Ischemic Cardiomyopathy by Top-Down Proteomics李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  1. Chapman EA, Aballo TJ, Melby JA, et al. Defining the Sarcomeric Proteoform Landscape in Ischemic Cardiomyopathy by Top-Down Proteomics. Journal of Proteome Research. 2023, 22 (3): 931-941.
  • 上海市净水技术学会发布团团体标准《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法(征求意见稿)》
    各有关单位和专家:团体标准《水中微生物含量的测定 三磷酸腺苷(ATP)生物发光法》已完成征求意见稿,现予征求意见。请将意见和建议于 2024年2月7日前反馈至学会秘书处。意见征询期:2024年1月31日~2月7日联系单位:上海市净水技术学会联系地址:上海市杨树浦路855号1楼 邮编:200082联系人: 阮辰旼 13585990831(同微信)邮箱:50706127@qq.com 附件:1、团体标准征求意见稿2、团体标准编制说明3、团体标准征求意见反馈表团体标准征求意见反馈表.docx征求意见稿-水中微生物三磷酸腺苷(ATP)的测定 生物发光法-红头文带附件完整20240131.pdf
  • 最新!47项强制性食品安全国家标准即将实施(附下载连接)!
    根据《食品安全法》规定,国家卫生健康委、市场监管总局联合印发2024年第1号公告,发布47项新食品安全国家标准和6项修改单。主要包括:《食品添加剂使用标准》1项通用标准、《乳粉和调制乳粉》1项食品产品标准、《食品接触材料及制品用黏合剂》1项食品相关产品标准、《食品相对密度的测定》等7项理化检验方法标准、《食品微生物学检验 沙门氏菌检验》等16项微生物检验方法标准、《食品营养强化剂花生四烯酸油脂(发酵法)》等7项食品营养强化剂质量规格标准,以及《食品添加剂松 香季戊四醇酯》等14项食品添加剂质量规格和6项修改单。上述标准制定修订符合法律法规规定,充分考虑群众健康权益,兼顾食品产业发展需求,参考国际相关法规和通行做法,标准制定修订过程充分征求了社会各方意见并向世界贸易组织通报。本次公布的《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024)纳入了该标准2014版实施以来,截至国家卫生健康委2023年第5号公告,批准使用的食品添加剂品种和使用规定;基于食品添加剂安全性和工艺必要性的最新评估结果,修订了部分食品添加剂品种和/或使用规定;避免食品用香料滥用,修订了食品用香料、香精的使用原则等。《乳粉及调制乳粉》根据乳品行业发展和消费者需求,进一步规范调制乳粉产品要求,纳入骆驼乳等多种特色乳畜的乳粉要求,维护促进消费者食品安全和营养健康。(可点连接直接下载)GB 1886.96-2024 食品安全国家标准食品添加剂 松香季戊四醇酯.pdfGB 1886.43-2015《食品安全国家标准 食品添加剂 抗坏血酸钙》第1号修改单.pdfGB 1886.98-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 乳糖醇(又名4-β-D吡喃半乳糖-D-山梨醇).pdfGB 1886.100-2015《食品安全国家标准 食品添加剂 乙二胺四乙酸二钠》第1号修改单.pdfGB 1886.104-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 喹啉黄.pdfGB 1886.174-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 食品工业用酶制剂.pdfGB 1886.191-2016《食品安全国家标准 食品添加剂 柠檬醛》第1号修改单.pdfGB 1886.227-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 吗啉脂肪酸盐果蜡.pdfGB 1886.256-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 甲基纤维素.pdfGB 1886.374-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 纤维素.pdfGB 1886.376-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 5-戊基-3H-呋喃-2-酮.pdfGB 1886.375-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 氢氧化钙.pdfGB 1886.377-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 爱德万甜.pdfGB 1886.378-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 茶黄素.pdfGB 1886.379-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 皂树皮提取物.pdfGB 1886.380-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 甲酸钠.pdfGB 1886.381-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 酒石酸铁.pdfGB 1903.65-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 花生四烯酸油脂(发酵法).pdfGB 1903.66-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 二十二碳六烯酸油脂(发酵法).pdfGB 1903.68-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 钼酸铵.pdfGB 1903.69-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 5'-单磷酸尿苷.pdfGB 1903.70-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 电解铁.pdfGB 1903.71-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 全反式视黄醇.pdfGB 4789.4-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验.pdfGB 4789.17-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 肉与肉制品采样和检样处理.pdfGB 1903.67-2024 食品安全国家标准 食品营养强化剂 植物甲萘醌(维生素K1).pdfGB 4789.18-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 乳与乳制品采样和检样处理.pdfGB 4789.19-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 蛋与蛋制品采样和检样处理.pdfGB 2760-2024 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准.pdfGB 4789.20-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 水产品及其制品采样和检样处理.pdfGB 4789.22-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 调味品采样和检样处理.pdfGB 4789.24-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 糖果、巧克力和代可可脂巧克力及其制品、可可制品采样和检样处理.pdfGB 4789.23-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 豆制品采样和检样处理.pdfGB 4789.25-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 酒类、饮料、冷冻饮品采样和检样处理.pdfGB 4789.33-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 粮食制品采样和检样处理.pdfGB 4789.40-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 克罗诺杆菌检验.pdfGB 4789.46-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 生鲜果蔬及其制品、食用菌制品、坚果与籽类食品采样和检样处理.pdfGB 4789.47-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 食用油脂制品采样和检样处理.pdfGB 4789.48-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 蜂产品采样和检样处理.pdfGB 4789.49-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 产志贺毒素大肠埃希氏菌检验.pdfGB 4806.15-2024 食品安全国家标准 食品接触材料及制品用黏合剂.pdfGB 5009.2-2024 食品安全国家标准 食品相对密度的测定.pdfGB 5009.138-2024 食品安全国家标准 食品中镍的测定.pdfGB 5009.11-2024 食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定.pdfGB 5009.191-2024 食品安全国家标准 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯、缩水甘油酯的测定.pdfGB 5009.299-2024 食品安全国家标准 食品中乳铁蛋白的测定.pdfGB 19644-2024 食品安全国家标准 乳粉和调制乳粉.pdfGB 4789.28-2024 食品安全国家标准 食品微生物学检验 培养基和试剂的质量要求.pdfGB 5009.205-2024 食品安全国家标准 食品中二噁英及其类似物毒性当量的测定.pdfGB 25531-2010《食品安全国家标准 食品添加剂 三氯蔗糖》第1号修改单.pdfGB 28402-2012《食品安全国家标准 食品添加剂 普鲁兰多糖》第2号修改单.pdfGB 29209-2012《食品安全国家标准 食品添加剂 硫酸钠》第1号修改单.pdfGB 31604.60-2024 食品安全国家标准 食品接触材料及制品 溶剂残留量的测定.pdf
  • 重磅!国家卫健委最新发布47项食品安全国家标准!
    关于发布《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024)等47项食品安全国家标准和6项修改单的公告(2024年 第1号)根据《中华人民共和国食品安全法》规定,经食品安全国家标准审评委员会审查通过,现发布《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024)等47项食品安全国家标准和6项修改单。其编号和名称如下:GB 2760-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 使用标准GB 1886.96-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 松香季戊四醇酯GB 1886.98-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 乳糖醇(又名4-β-D吡喃半乳糖-D-山梨醇)GB 1886.104-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 喹啉黄GB 1886.174-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 食品工业用酶制剂GB 1886.227-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 吗啉脂肪酸盐果蜡GB 1886.256-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 甲基纤维素GB 1886.374-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 纤维素GB 1886.375-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 氢氧化钙GB 1886.376-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 5-戊基-3H-呋喃-2-酮GB 1886.377-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 爱德万甜GB 1886.378-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 茶黄素GB 1886.379-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 皂树皮提取物GB 1886.380-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 甲酸钠GB 1886.381-2024 食品安全国家标准 食品添加剂 酒石酸铁GB 1903.65-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 花生四烯酸油脂(发酵法)GB 1903.66-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 二十二碳六烯酸油脂(发酵法)GB 1903.67-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 植物甲萘醌(维生素K1)GB 1903.68-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 钼酸铵GB 1903.69-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 5'-单磷酸尿苷GB 1903.70-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 电解铁GB 1903.71-2024  食品安全国家标准 食品营养强化剂 全反式视黄醇GB 19644-2024    食品安全国家标准 乳粉和调制乳粉GB 4806.15-2024  食品安全国家标准 食品接触材料及制品用黏合剂GB 5009.2-2024   食品安全国家标准 食品相对密度的测定GB 5009.11-2024  食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定GB 5009.138-2024 食品安全国家标准 食品中镍的测定GB 5009.191-2024 食品安全国家标准食品 中氯丙醇及其脂肪酸酯、缩水甘油酯的测定GB 5009.205-2024 食品安全国家标准食品 中二噁英及其类似物毒性当量的测定GB 5009.299-2024 食品安全国家标准食品 中乳铁蛋白的测定GB 31604.60-2024 食品安全国家标准食品 接触材料及制品溶剂残留量的测定GB 4789.4-2024   食品安全国家标准食品 微生物学检验 沙门氏菌检验GB 4789.17-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 肉与肉制品采样和检样处理GB 4789.18-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 乳与乳制品采样和检样处理GB 4789.19-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 蛋与蛋制品采样和检样处理GB 4789.20-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 水产品及其制品采样和检样处理GB 4789.22-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 调味品采样和检样处理GB 4789.23-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 豆制品采样和检样处理GB 4789.24-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 糖果、巧克力和代可可脂巧克力及其制品、可可制品采样和检样处理GB 4789.25-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 酒类、饮料、冷冻饮品采样和检样处理GB 4789.28-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 培养基和试剂的质量要求GB 4789.33-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 粮食制品采样和检样处理GB 4789.40-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 克罗诺杆菌检验GB 4789.46-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 生鲜果蔬及其制品、食用菌制品、坚果与籽类食品采样和检样处理GB 4789.47-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 食用油脂制品采样和检样处理GB 4789.48-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 蜂产品采样和检样处理GB 4789.49-2024  食品安全国家标准食品 微生物学检验 产志贺毒素大肠埃希氏菌检验GB 25531-2010  《食品安全国家标准 食品添加剂 三氯蔗糖》第1号修改单GB 28402-2012  《食品安全国家标准 食品添加剂 普鲁兰多糖》第2号修改单GB 29209-2012  《食品安全国家标准 食品添加剂 硫酸钠》第1号修改单GB 1886.43-2015《食品安全国家标准 食品添加剂 抗坏血酸钙》第1号修改单GB 1886.100-2015《食品安全国家标准 食品添加剂 乙二胺四乙酸二钠》第1号修改单GB 1886.191-2016《食品安全国家标准 食品添加剂 柠檬醛》第1号修改单以上标准文本可在食品安全国家标准数据检索平台(https://sppt.cfsa.net.cn:8086/db)查阅下载。国家卫生健康委市场监管总局2024年2月8日
  • 成果|利用氢氘交换质谱分析糖原磷酸化酶的瞬时态的结构动力学
    大家好,本周为大家介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章,Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry,文章作者是英国埃克塞特大学的Jonathan J. Phillips。  变构调节指在蛋白质的正构位点上的变化通过蛋白质内部传递,最终影响到变构位点的结构,从而调整白质功能。理解蛋白质功能转换背后的特定结构动态变化对于分子生物学和药物发现领域至关重要。尽管变构现象自从提出以来已有广泛的研究,但是关于信号如何在蛋白质内部长距离传递的具体机制仍然不甚清楚。很大程度上是由于缺乏能够在时间和空间上高分辨率测量这些信号的生物物理方法。糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase,GlyP)是研究变构调节常用的标准蛋白,GlyP与II型糖尿病和转移性癌症的治疗密切相关。GlyP作为一种典型的变构酶,其活性受磷酸化修饰、多种天然配体和药物的调控。本文旨在通过开发和应用非平衡毫秒级氢/氘交换质谱(neHDX-MS)技术,来精确定位GlyP在变构激活和抑制期间的动态结构变化。这项技术能够提供蛋白质在毫秒时间尺度上的局部结构动态信息,有助于揭示变构调节过程中的瞬态结构特征,从而为理解蛋白质的动态行为和设计变构调节剂提供重要的结构信息。  作者首先确定了能够完全激活或抑制GlyP的条件。25 mM 的AMP能实现GlyPb的最大激活(图1A)。32 mM咖啡因足以完全抑制GlyPa(图1B)。并且观察到50ms内AMP和咖啡因能够达到最佳激活/抑制状态(图1C和1D)。  图1.糖原磷酸化酶b的变构激活和糖原磷酸化酶a的抑制。  随后作者通过neHDX-MS捕捉由AMP引起的GlyPb变构激活过程中的局部结构扰动。通过激活过渡态与未激活和激活状态之间的HDX差异,作者将这些肽段分成了七个类群。其中重点值得关注的类群是c、d(其他类群对应区域及趋势不在此详细介绍),因为他们的HDX行为与未激活和激活时的稳定态都有明显差异,这些局部区域的结构变化是过渡态的独特体现(图2A)。其中,c类群主要涵盖了tower helix区(图2B),说明该区域在从未激活到激活状态的过渡态中,表现出相较于前后二者皆较高的动态性。d类群涵盖活性位点,说明活性稳点结构在因结合发生了结构稳定化现象。为了从原子水平理解这些瞬态结构变化,研究人员使用了一种基于Energy Calculation and Dynamics(ENCAD)的方法,Climber,来模拟从非活性状态到活性状态转变过程中的过渡态内部作用变化。结果显示,tower helix在激活过程中经历了氢键先断裂后形成的变化,这与观察到的HDX增加相一致(图4A)。  图2.GlyPB中表现不同结构动力学行为的类群。  图3.局部区域HDX动力学。  图4.GlyP在活性和非活性状态之间的结构插值。  随后作者探讨了咖啡因如何通过变构抑制影响GlyPa的结构动态。同样作者也比较了抑制过渡态与未抑制和抑制状态之间的HDX差异,分成了七个类群。在这几组类群中,仅有m表现出较未抑制和抑制状态都较明显的氘代上升趋势(图2C、图3C&D)。m区域涵盖了tower helix区(图2D),说明该区域在未抑制状态到完全抑制状态的过渡阶段内,发生了局部去结构化现象。此外,在280s loop和250′ loop区域也表现出类似的瞬时去稳定化现象。结合AMP激活实验中的现象表明,尽管咖啡因和AMP作用于GlyP的不同位点,但它们都可能通过类似的变构路径(即tower helix的去稳定化)来引起GlyP的变构调节,从而实现对该蛋白功能的调控。同样在Climber分析中,可以观察到对应区域发生了氢键重排,与neHDX-MS结果呼应(图4B)。  本文讨论了GlyP的变构调节中间态涉及的局部结构动态变化,并通过毫秒级neHDX-MS揭示了这些变化。结果表明激活和抑制过渡态都涉及到tower helix的氢键断裂和局部结构重排,这是两个途径的共同特点。本研究的亮点在于开发了一种新的neHDX-MS方法,能够在毫秒时间尺度上观察蛋白质的变构结构动态。这种方法不仅对理解GlyP的变构机制具有重要意义,而且可以广泛应用于不同蛋白质的变构研究,为理解蛋白质的变构调节提供了新的视角和工具。  撰稿:罗宇翔  编辑:李惠琳  文章引用:Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry  参考文献  Kish, M. Ivory, D. P. Phillips, J. J., Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2023, 146 (1), 298-307.
  • 韩国拟修订33种食品添加剂标准规格
    2010年9月3日,韩国食品药物管理局发布第2010-189号预告通知:食品添加剂标准和规范拟定修改案。   该拟定法规修订“食品添加剂一般标准”及33种食品添加剂使用标准。   (1)、婴幼儿配方及配方辅助食品使用食品添加剂的重新分类名单。   (2)、修订以下33种食品添加剂使用标准:亚硒酸钠Sodium selenite 钼酸铵ammonium molybdate 氯化铬chromic chloride 葡萄糖酸锌zinc gluconate 葡萄糖酸铜copper gluconate 腺苷-5'-单磷酸5'-adenylic acid 5-胞苷酸5'-cytidylic acid 5'-胞苷酸二钠disodium 5'-cytidylate disodium 5'-uridylate 硫酸铜cupric sulfate 硫酸锌zinc sulfate 萄糖酸亚铁ferrous gluconate 叶绿醌phylloquinone 葡萄糖酸锰manganese gluconate L-抗坏血酸硬脂酸L-ascorbyl stearate 甜菊甙steviol glycoside 酶改性甜菊糖enzymatically modified stevia 柠檬黄(其铝湖色) tartrazine (其铝湖色) 日落黄FCF (其铝湖色) 蓝光酸性红(其铝湖色) 赤藓红erythrosine 胭脂红 ponceau 4R 艳红(其铝湖色) 固绿。
  • 质谱分析法又立功!新的帕金森病诊断尿液蛋白质标记物被发现
    普渡大学和Tymora Analytical Operations的科学家团队通过对尿液胞外囊泡(EVs)蛋白质和磷酸化蛋白质进行质谱分析识别了一组可用于诊断帕金森病的蛋白质标志物。该项工作于本月发表在Communication Medicine,其中详细介绍了研究工作。该研究的部分资助来源于迈克尔J福克斯帕金森研究基金会,该组织的一部分工作就是探究EVs分析是否能识别新型的帕金森病标志物。EVs是由细胞分泌到各种体液中,被认为能反映来源细胞的分子组成。鉴于检测源自癌细胞的外泌体中的蛋白质或核酸比检测患者血液或尿液中自由循环的癌细胞相关核酸或蛋白质可能更容易的想法,胞外囊泡已成为液体活检研究的一个热门领域。同样的思路也适用于神经退行性疾病,尤其是从血液或尿液样本中寻找这些疾病的标志物,血液或尿液相比于脑脊液易于获取,但含有的相关标志物浓度通常较低。总部位于印第安纳州威斯特拉法叶市的Tymora是普渡大学化学生物学和分析化学教授安迪陶(Andy Tao)实验室的衍生企业。Tymora的首席执行官是Communication Medicine论文的通讯作者之一Anton Iliuk。Tymora专注于EVs的蛋白质组学和磷酸化蛋白组学分析,将其作为研究服务出售给外部合作伙伴以及用于其内部生物标志物和诊断方法的开发工作。2018年,该公司及其合作者在Journal of Proteome Research杂志上发表了一项研究,在该研究中,他们在尿液中收集的EVs中鉴定出约860种磷酸化蛋白质和超过2,000种未修饰的蛋白质。迈克尔J福克斯帕金森研究基金会的研究项目副总裁Shalini Padmanabhan是该论文的作者之一,她表示,基金会的研究人员在阅读该研究时“对结果很有兴趣”,因为鉴定到的蛋白中包括几种与帕金森病有关的蛋白质。Padmanabhan指出,当时基金会已经收集了大量来自帕金森病患者的尿液样本,并由Tymora技术看到一个检验新方法(识别帕金森病患者EVs蛋白质特征相对于健康对照组的变化)的机会。研究人员使用Tymora的EVtrap技术从哥伦比亚大学欧文医学中心收集的82个尿液样本中分离出EVs(21个健康对照组,13个携带与帕金森病相关的LRRK2突变但健康的人,28名没有LRRK2突变的帕金森病患者和20名携带LRRK2突变的帕金森病患者)。EVtrap方法使用包被疏水和亲水基团的磁珠来结合EVs的脂质双层膜。该方法可灵敏且可重复地捕获EVs,同时限制高浓度循环蛋白的捕获,这是相对于其他一些EV富集方法的优势。在分离出外泌体后,研究人员在赛默飞Q-Exactive HF-X仪器上进行LC-MS分析其蛋白质。他们识别4,476个独特的蛋白质和2,680个独特的磷酸化蛋白质,从中筛选出48个潜在的标记物,并最终确定了6个最佳标志物。他们发现,这六个标志物组合可以在曲线下面积为0.94的情况下区分健康人群和帕金森病患者。随后,研究人员用两个实验验证了这些表现最佳的蛋白质和与帕金森有关的其它蛋白质。其中一个实验利用靶向质谱技术测定13名健康对照组和23名帕金森病患者的蛋白质,另一个实验使用免疫方法测定10名健康对照组和10名帕金森病患者的蛋白质。Tao 表示,他的实验室继续与哥伦比亚大学的研究小组合作获取更多的样本,并且正在与普渡大学的同事Jean-Christophe Rochet合作研究蛋白质聚集在帕金森病、阿尔茨海默病和Lewy小体痴呆等神经退行性疾病中的作用。Tao 和 Rochet 正在探讨的一个问题是外泌体是否可能成为突触核蛋白α-synuclein(α-syn)的有用来源。在帕金森病患者中,错误折叠的α-syn聚集形成路易氏小体在大脑中积累,被认为会引起神经元损伤,也被认为是潜在的药物靶标和生物标志物。对于帕金森病的诊断,α突触核蛋白种子扩增检测方法前景光明。该方法通过将来自患者的αSyn与正常αSyn孵育并观察其是否产生帕金森病的特征性聚集物。通常,αSyn突触核蛋白样品从患者脑脊液中收集,需要进行脊髓穿刺。这促使研究人员探索通过血液或尿液样品等微创性的方式收集这种蛋白质,其中外泌体是一种潜在的采样途径。Padmanabhan指出,“虽然α-synuclein的分布范围及与帕金森病生物学相关性的全面了解仍不充分,但已有人提出外泌体可能富集有α-synuclein,包括病理性形式。”她补充说,到目前为止,福克斯基金会将外泌体用作αSyn的样本来源的主要工作侧重于在血液中的外泌体,“血液中α Syn的存在已经有研究支持”。然而,她表示该组织“继续探索所有可能的CSF替代方案,以改进临床使用的检测,作为我们持续开展的突触核蛋白生物学研究项目的一部分”。CEO Iliuk表示Tymora不打算继续开发Communication Medicine论文中确定的标记物,但他指出,神经退行性疾病,特别是阿尔茨海默病,已成为Tymora内部生物标志物开发工作和为外部客户工作的重点。Iliuk指出,虽然血浆被广泛认为是临床诊断阿尔茨海默病生物标志物的最切实可行的替代样本,但帕金森病的研究显示了尿液EVs作为神经退行性疾病生物标志物来源的潜力。他说:“我们在血浆方面做了相当多的工作,我认为那是主要关注的地方。但是我们最近一直在研究尿液。现在还处于非常初期的阶段,人们对其作为一种可行的样本还存在很多犹豫,因为它距离大脑太远了,所以并不是一个合情合理的选择。但我认为帕金森病的研究表明神经退行性疾病的标志物可以传播到尿液中并被检测到。”福克斯基金会支持了许多其他在尿液中寻找帕金森病蛋白标记物的努力,包括2021年由马克斯普朗克生物化学研究所蛋白质组学和信号转导部门主任Matthias Mann实验室发表的蛋白质组学研究,该研究确定了几种潜在的帕金森病蛋白标志物。文章链接:https://www.nature.com/articles/s43856-023-00294-w
  • 厦大牵头研制!全球首个戊型肝炎病毒抗原尿液检测试剂盒获批上市!
    25日,记者从厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心获悉,近日,由厦门大学、中国食品药品检定研究院和万泰生物联合研制的戊型肝炎病毒抗原尿液检测试剂盒(胶体金法、荧光免疫层析法)获得国家药品监督管理局批准上市。该试剂为全球首个以尿液抗原为靶标的戊肝诊断试剂,填补了相关产品和技术空白,其临床评估结果显示检测准确度为98.58%,对全球戊肝患者的临床诊断与治疗管理具有重大意义。戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)是全球范围内病毒性肝炎最主要的病原体之一。全球每年新发HEV感染2000万例,死亡44000例。在我国,戊肝是急性病毒性肝炎的首要病因,其发病人数正逐年上升。慢性肝病患者、孕妇、老年人是HEV感染的高危人群。慢乙肝患者重叠感染HEV后,与未重叠感染HEV的患者相比,肝衰竭发生风险升高至10.9倍,死亡风险升高至8.54倍。有报道显示孕妇特别是妊娠晚期孕妇,感染HEV后的病死率高达15%~25%,且死胎率、早产率高。老年人感染HEV容易导致重型肝炎,占比达14%。我国现阶段戊肝的临床诊断主要依赖HEV IgM抗体检测(《戊型病毒性肝炎诊疗规范》,2009),但仅依赖血清学检测指标难以判断是否为戊肝现症感染,因此亟需病原学检测方法。作为RNA病毒,HEV的核酸检测存在操作复杂、成本高、易污染等问题,因而未能大规模的推广和使用。HEV抗原检测虽然是更便捷的诊断手段,但此前的抗原试剂存在灵敏度不高、阳性周期短等问题。研究团队以尿液中pORF2抗原为靶标研制了全球首个HEV抗原尿液检测试剂盒,首次在全球范围内将临床肝炎的诊断与治疗指导由血液或者粪便靶标转移至尿液中。据介绍,尿液抗原检测为戊肝临床诊断提供了最有效的手段。同时其采样简便、安全无创、检测快速,将极大提高戊肝临床诊断可及性和诊断效率,尤其是在戊肝主要流行的非洲、东南亚等发展中地区。该试剂具有我国自主知识产权,在戊肝诊断方面实现了重要突破,为全球肝炎防治贡献了中国力量。据悉,该试剂近期将投入市场,未来将出现在医院、疾控中心等场所用于戊肝的快速精准诊断。
  • 我国磷酸化蛋白质组分析技术获得新进展
    在国家自然科学基金的大力支持下(项目资助号:21021004),中国科学院大连化学物理研究所邹汉法研究员在磷酸化蛋白质组分析技术方面获得新进展,相关成果发表在最近一期的Nature Protocols上(2013,8,461-480)。(http://www.nature.com/nprot/journal/v8/n3/abs/ nprot.2013.010.html)。   固定化金属离子亲和色谱(IMAC) 是磷酸化蛋白质组学研究中最常用的磷酸化肽段富集技术之一,常规的IMAC使用的螯合基团有三羧甲基乙二胺、次氨基乙酸、亚氨基二乙酸等,在螯合铁、镓等金属离子后可用于磷酸肽的富集。其缺点是特异性不高,在富集磷酸肽的同时也富集了一些酸性肽。研究人员发现了磷酸酯锆或钛表面与磷酸肽之间的高特异性相互作用,并利用这一相互作用建立了以磷酸基团为螯合配体的新一代固定化金属离子亲和色谱技术。实验表明,该新型IMAC对磷酸肽富集的特异性优异,可以有效避免酸性肽段的非特异性吸附。与传统的IMAC相比较,其对磷酸肽的富集能力提高3-10倍,从而大大提高了蛋白质磷酸化分析的检测灵敏度和鉴定覆盖率。该新型IMAC方法自2006年发表首篇论文以来,已在Mol. Cell. Proteomics, J. Proteome Res., Anal. Chem.等蛋白质组学与分析化学权威期刊发表论文20余篇,其中2007年发表在Mol. Cell. Proteomics的一篇论文已经被引用110余次。采用该方法为核心技术进行了人类肝脏蛋白质磷酸化的规模化分离鉴定,建立了迄今为止国际上人类肝脏蛋白质磷酸化的最大数据集 (Mol. Cell. Proteomics,2012,11,1070-1083)。
  • 300万!甘肃省妇幼保健院尿气相色谱质谱联用仪政府采购项目
    项目编号:FYZC2021019项目名称:甘肃省妇幼保健院尿气相色谱质谱联用仪政府采购项目预算金额:300.0(万元)最高限价:225(万元)采购需求:甘肃省妇幼保健院(甘肃省中心医院)所需尿气相色谱质谱联用仪(遗传代谢病气质高危筛查及辅助诊断系统)1套。合同履行期限:按合同约定执行本项目(是/否)接受联合体投标:否
  • 科技禁毒丨固相萃取-衍生化-气相色谱-质谱联用法同时测定尿液中4种阿片类物质
    公安机关用胶体金尿检法对海洛因滥用者的检测常常受到阿片类镇咳药的干扰,使用传统液-液提取法进行实验室检验,操作效率低,灵敏度不高,无法满足公安机关打击涉毒案件的需要。为此,湖北省黄石市公安局、黄石市公安司法鉴定中心、黄石市毒品检验鉴定中心有关研究人员建立了尿液中吗啡、O6-单乙酰吗啡、可待因和乙酰可待因4种阿片类物质的固相萃取和衍生化技术结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)同时检测方法,该研究成果发表于Chinese Journal of Chromatography。尿样用磷酸盐缓冲液调节至pH=6后,经MCX固相萃取柱净化,用N-甲基-N-(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(MSTFA)对吗啡、O6-单乙酰吗啡、可待因进行衍生化,供GC-MS检测。考察了上样和洗脱流速、淋洗液中甲酸体积分数、洗脱液中氨水体积分数、3%(v/v)甲酸甲醇淋洗液体积和固相萃取柱吹干时间对萃取效果的影响。确定上样和洗脱流速1.0mL/min,淋洗液中甲酸体积分数3%,洗脱液中氨水体积分数5%, 3%(v/v)甲酸甲醇淋洗液体积1mL,吹干时间1min为最佳条件。在此条件下,4种阿片类物质在0.02~0.8μg/mL范围内线性关系良好(r2≥0.998),检出限(LOD)为0.0016~0.0039μg/mL,定量限(LOQ)为0.0054~0.0128μg/mL,当标准添加水平为0.02、0.1、0.2μg/mL时,回收率为93.0%~110.3%。该方法结合自动化技术,对固相萃取条件精确控制,操作简便、快速、灵敏、准确,适合尿液中吗啡等4种阿片类物质快速测定,可用于海洛因吸食者的大规模监控,并能准确排除因服用含阿片类镇咳药导致的吗啡胶体金尿检假阳性。此次实验样品前处理过程采用睿科全自动固相萃取仪、睿科氮吹浓缩仪。Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪流速精准,12通阀快速切换溶剂Auto EVA 80 高通量全自动平行浓缩仪大批量样品浓缩,独创变径氮吹针,平行性高
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