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酪氨酸脱羧酶

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  • Science重磅 | meteorin-like因子通过内皮KIT受体酪氨酸激酶促进心脏修复
    “世界心脏日今天9月29日是世界心脏日(World Heart Day),是由世界心脏联盟确定,旨在世界范围内宣传有关心脏健康的知识,并让公众认识到生命需要健康的心脏。在全世界范围内,心血管疾病是威胁人类健康的高危病种,其危害无年龄、身份、地域之分。在中国,每年大约有260万人死于心脑血管疾病,死亡人数位列世界第二。《中国心血管健康与疾病报告2021》指出,每5例死亡中就有2例死于心血管病。急性心肌梗死(MI)是一种常见的由突发冠状动脉血栓形成和闭塞引起的心脏急症。急性心肌梗死期间持续的缺血组织损伤导致疤痕形成,进而可能心力衰竭。心肌梗死后形成的新血管可减轻疤痕和心功能恶化。然而心肌梗塞后形成血管生成和功能适应的细胞间的相互作用仍不完全清楚。下面跟随小编来看一下德国汉诺威医学院的研究人员今年发表在《Science》上的“心脏知识”。德国汉诺威医学院Kai C. Wollert研究团队发表题为Meteorin-like promotes heart repair through endothelial KIT receptor tyrosine kinase的研究。通过对急性心肌梗死的小鼠进行生物信息学分泌组分析,发现细胞因子METRNL(Meteorin-like) 在梗死边界区内皮细胞高度表达,促进心肌梗死后的血管生成、组织修复和功能适应。使用化学交联质谱法发现,KIT(受体酪氨酸激酶)是内皮细胞中METRNL细胞表面受体。为了评估METRNL是否与KIT的细胞外结构域结合,通过微量热泳动(MST)技术,检测到KIT-ECD-Fc可结合METRNL和SCF(KIT已知配体),并且亲和力很高(Kd分别是87nM和175nM),而不与血管内皮生长因子A(VEGFA)结合。Pull Down实验获得相同的结果。图注:MST技术和Pull Down检测KIT的胞外结构域与METRNL,SCF和VEGFA结合随后,作者检测时发现METRNL的治疗会增强心肌梗死区域边缘的毛细血管化,限制瘢痕的形成并对心脏功能具有持续有益的影响。研究结果: 作者定义了一种基于METRNL的髓系细胞和内皮细胞之间的交叉信号,METRNL通过KIT依赖的信号通路介导内皮细胞的血管生成作用促进心肌梗死后组织修复,为急性心肌梗死的治疗提供了新的药物靶点。心脏是人体最重要的器官之一,无论工作或者科研再忙碌,一定要注意休息。马上就要国庆节了,让我们一起为劳苦功高的心脏放个假吧!文献参考:Reboll, Marc R., et al. "Meteorin-like promotes heart repair through endothelial KIT receptor tyrosine kinase." Science 376.6599 (2022): 1343-1347.*文内部分图片来源自百度,侵则删。
  • 阴沟肠杆菌的发病机制与预防治疗及研究进展!
    阴沟肠杆菌的发病机制与预防治疗及研究进展! 阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)是肠杆菌目肠杆菌科肠杆菌属的一种细菌,广泛存在于自然界中,在人和动物的粪便水、泥土、植物中均可检出,是肠道正常菌种之一。 一、菌株简介 阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)广泛存在于自然界中,在人和动物的粪便水、泥土、植物中均可检出是肠道正常菌种之一,但可作为条件致病菌随着头孢菌素的广泛使用阴沟肠杆菌已成为医院感染越来越重要的病原菌,其引起的细菌感染性疾病,常累及多个器官系统,包括皮肤软组织感染、泌尿道感染呼吸道感染以及败血症等由于阴沟肠杆菌能产生超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases,ESBLs)和Amp C酶耐药情况严重,给临床治疗带来了新的挑战。 二、致病病因 阴沟肠杆菌是肠杆菌科肠杆菌属的成员之一。该菌为革兰阴性粗短杆菌,宽约0.6~1.1μm,长约1.2~3.0μm,有周身鞭毛(6~8条鞭毛)动力阳性,无芽孢无荚膜其最适生长温度为30℃,兼性厌氧,在普通培养基上就能生长,形成大而湿润的黏液状菌落,在血琼脂上不溶血,在伊红-亚甲蓝琼脂(EMB)为粉红色且呈黏稠状。在麦康凯(MacConkey)琼脂上为粉红色或红色,呈黏稠状。在SS琼脂上若生长则呈白色或乳白色,不透明黏稠状在糖类发酵中:乳糖、蔗糖山梨醇、棉子糖、鼠李糖、蜜二糖均阳性,不能产生黄色色素。鸟氨酸脱羧酶试验(+),精氨酸双水解酶试验(+),赖氨酸脱羧酶试验(-),吲哚(-)。阴沟肠杆菌具有O,H和K三种抗原成分。大多数菌株的培养物煮沸100℃ 1h后能强烈地与同源O血清发生凝集。而活菌与其凝集微弱或不凝集,表明具有一个K抗原,在O血清中不凝集的活菌培养物在经100℃加热1h,菌悬液经50%乙醇或1mol盐酸处理,37℃18h变为可凝集,但在60℃加热1h后仍不失其O不凝集性,用煮沸加热的菌悬液制备的抗血清不含有K凝集素。由阪崎建立的阴沟肠杆菌抗原表由53个O抗原群、56个H抗原及79个血清型所组成。 ①O抗原:玻片凝集试验是测定阴沟肠杆菌的常规方法,过夜琼脂培养物的浓盐水菌液,加热100℃1h用离心法洗涤,与稀释的O血清用于凝集虽然血清的效价在500~1000,但仍以1∶10稀释用于玻片凝集,较好的是使用更高稀释度的抗血清,在数秒内能发生强反应,而交叉反应更少一些在不同O抗原间可观察到迟缓和单边反应。虽然大多数O抗原群能用适度稀释的未吸收血清进行测定,但经常需要使用吸收的群特异血清测定特异O抗原。 ②H抗原:测定H抗原,常规方法是试管凝集试验,使用动力活泼的过夜肉汤培养物,培养基以含有0.2%葡萄糖的胰酶大豆肉汤和浸液肉汤培养后在肉汤培养物中加入等量的0.6%甲醛盐水,未吸收的本菌效价10000~20000的血清通常稀释1∶10001∶100稀释的H血清0.1ml置于一小试管中,然后加入甲醛溶液1.0ml处理的肉汤培养物试验小管在50℃水浴1~2h后读取结果。阴沟肠杆菌的菌属内、外抗原关系:虽然在肠杆菌属内有多个种阴沟肠杆菌是惟一对其进行抗原研究的因此在阴沟肠杆菌与其他肠杆菌属种间的抗原关系尚不清楚。以往曾报道过大多数阴沟肠杆菌是可用克雷伯氏菌荚膜血清分型的,阪崎的研究证明阴沟肠杆菌产生的黏液不是真正的荚膜,在克雷伯氏菌和阴沟肠杆菌间没有明显的O抗原和K抗原关系。 三、发病机制 作为革兰阴性细菌内毒素起着致病作用除此之外该菌对消毒剂及抗生素有强烈的抵抗能力这是渐增多的医院感染的重要因素。其原因是它能很快获得对抗生素,尤其是对β-内酰胺类抗生素的耐药性应引起临床医师的重视。 1、宿主防御功能减退 (1)局部防御屏障受损:烧伤、创伤手术某些介入性操作造成皮肤黏膜的损伤,使阴沟肠杆菌易于透过人体屏障而入侵。 (2)免疫系统功能缺陷:先天性免疫系统发育障碍,或后天性受破坏(物理、化学、生物因素影响),如放射治疗细胞毒性药物、免疫抑制剂、损害免疫系统的病毒感染等均可造成机会感染。 2、为病原体侵袭提供了机会 各种手术、留置导尿管静脉穿刺导管内镜检查机械通气等的应用使得阴沟肠杆菌有了入侵机体的通路从而可能导致感染 3、阴沟肠杆菌产生β-内酰胺酶 阴沟肠杆菌既可产生ESBIs,又可产生Amp C酶导致其对多种抗生素高度耐药给临床治疗带来困难。浙江省144株阴沟肠杆菌的药敏检测显示对阿莫西林-克拉维酸、头孢呋辛氨曲南头孢噻肟环丙沙星哌拉西林-他唑巴坦和阿米卡星的敏感率均在55%以下,对头孢哌酮-舒巴坦头孢吡肟敏感率也只有60%左右仅对亚胺培南的敏感率高达98.61%,其中高产Amp C酶菌株占24.31%,产ESBLs菌株占36.81%。 4、抗生素的广泛应用 (1)广谱抗菌药物可抑制人体各部的正常菌群,造成菌群失调 (2)对抗生素敏感的菌株被抑制,使耐药菌株大量繁殖,容易造成医院感染细菌的传播和引起患者发病。近年来由于第三代头孢菌素的广泛使用,容易筛选出高产Amp C酶的阴沟肠杆菌,导致耐药菌的流行。 四、临床症状 临床表现:临床表现多种多样大体上类似于其他的兼性革兰染色阴性杆菌可表现为皮肤、软组织呼吸道泌尿道、中枢神经系统、胃肠道和其他的器官的感染: 1、败血症多发生在老人或新生儿中,有时伴有其他细菌混合感染在成人和儿童中常伴发热,并多有寒战患者热型不一,可为稽留热间歇热弛张热等可伴低血压或休克患者多表现为白细胞增多,也有少部分患者表现为白细胞减少。偶尔报道有血小板减少症、出血黄疸、弥散性血管内凝血者。大多同时有皮肤症状如紫癜、出血性水疱、脓疱疮等。 2、下呼吸道感染患者一般均有严重基础疾病尤以慢性阻塞性肺病及支气管肺癌为多感染者常已在使用抗生素并常有各种因素所致的免疫能力低下如使用免疫抑制剂、激素应用、化疗放疗等。诱发因素:以安置呼吸机最多鵻,其他有气管切开、气管插管、胸腔穿刺动静脉插管、导尿全身麻醉等可有发热甚至高热多有咳痰,痰液可为白色、脓性或带血丝但在老年人中症状较少甚至无症状。可有呼吸急促,心动过速。感染可以表现为支气管炎肺炎、肺脓肿、胸腔积液。休克和转移性病灶少见。X线表现不一可以是叶性支气管炎性、空隙性或混合性,可以为单叶病变多叶病变或弥漫性双侧病变等。 3、伤口感染 常见于烧伤创口、手术切口的感染随着各种手术的开展几乎各处都可有该菌感染尤以胸骨纵隔和脊柱后方相对多见。 4、软组织感染 在社区中感染的常见形式,如指甲下血肿摔伤后软组织感染。 5、心内膜炎危险度最高的是中心静脉置管、人工瓣膜术后、心脏手术后等。 6、腹部感染 由于该菌的迁徙或肠道穿孔到达腹膜或其他脏器而发病。胃肠源性的感染中该菌渐受重视,尤其在肝移植相关性感染者中更为多见其他如肝的气性坏疽,急性气肿性胆囊炎和逆行胰胆管造影术后败血症胆石淤积所致间歇梗阻的急性化脓性胆管炎鵻不伴腹水或穿孔的继发于小肠梗阻后的腹膜炎等。 7、泌尿道感染 从无症状性细菌尿到肾盂肾炎均有报道。 8、中枢神经系统感染阴沟肠杆菌可引起脑膜炎脑室炎脑脓肿等。 9、眼部感染 眼部手术是常见诱因,白内障手术多在老年人中进行,因而成为此类感染常见原因。 并发症:并发症常见感染性休克或DIC,此外可引起肺脓肿脑脓肿等。 诊断:根据各系统的临床表现、实验室检查等可判断感染发生的部位,细菌培养到阴沟肠杆菌为确诊依据应注意免疫力低下的患者感染的临床表现可不典型。阴沟肠杆菌感染应注意与其他革兰阴性杆菌感染相鉴别确诊需培养或涂片检测到阴沟肠杆菌。 鉴别诊断:阴沟肠杆菌败血症需与伤寒或副伤寒进行鉴别。 五、治疗 1、病原治疗 阴沟肠杆菌既存在ESBLs问题又存在Amp c酶的问题故耐药情况严重。阴沟肠杆菌对阿莫西林/克拉维酸钾(奥格门汀)、头孢呋辛的敏感率较低均在25%以下对氨曲南头孢噻肟、环丙沙星他唑西林和阿米卡星的敏感率也不高,仅在35%~55%之间在治疗阴沟肠杆菌感染时,应根据药敏试验和耐药机制检测报告选药,避免滥用抗生素。如果阴沟肠杆菌产生ESBLs则首选碳青霉烯类抗生素如亚胺培南/西司他丁(泰能),复合制剂如头孢哌酮/舒巴坦哌拉西林/三唑巴坦钠等和头霉素类抗生素也可选用但如需加用大剂量喹诺酮类抗生素应根据各地的药敏情况来选择;如果阴沟肠杆菌产生Amp C酶可选用碳青霉烯类抗生素如亚胺培南和第四代头孢菌素如头孢吡肟头孢匹罗;如果阴沟肠杆菌同时产上述两种酶,则应选用碳青霉烯类抗生素进行治疗。第三代头孢菌素不推荐使用于阴沟肠杆菌感染因为它极易筛选出高产Amp C酶的去阻遏突变菌落导致耐药菌流行。 2、对症治疗 卧床休息,加强营养,补充适量维生素加强护理尤其是口腔的护理。维持水、电解质及酸碱平衡监测心、肺、肾功能等。必要时给予输血、血浆、人血白蛋白(白蛋白)和人血丙种球蛋白(丙种球蛋白)鵻还需积极治疗原发病。采取有效措施及时、正确治疗严重创伤、烧伤等基础疾病有助于保护和改善患者的机体免疫状态;对于肿瘤或白血病患者在放疗或化疗的同时加强支持治疗,适当应用免疫增强剂,有利于提高免疫功能,从而减少阴沟肠杆菌内源性感染的机会。高热时可给予物理降温烦躁者给予镇静剂等。中毒症状严重、出现感染性休克及DIC者在有效的抗菌药物治疗同时可给予短期(3~5天)肾上腺皮质激素治疗。防治各种并发症和合并症。 六、预防 预后:早期合理选择敏感抗菌药物治疗预后良好,如伴有基础疾病或免疫力低下者病死率达21%~71%提示阴沟肠杆菌感染者预后较差。 预防: 1、加强劳动保护,避免外伤及伤口感染保护皮肤及黏膜的完整与清洁。 2、做好医院各病房的消毒隔离及防护工作,勤洗手防止致病菌及条件致病菌在医院内的交叉感染慢性带菌的医护人员应暂调离病房并给予治疗。 3、合理使用抗菌药物及肾上腺皮质激素注意防止菌群失调。出现真菌和其他耐药菌株的感染时应及时调整治疗。 4、在进行各种手术、器械检查、静脉穿刺留置导管等技术操作时,应严密消毒,注意无菌操作。 5、积极控制、治疗白血病糖尿病慢性肝病等各种易导致感染的慢性疾病。 七、最新研究 人要是发胖,哪怕喝凉水都会长肉。”不少减肥的人士会有这种感慨。究竟什么导致肥胖?我国科学家发现肥胖直接“元凶”阴沟肠杆菌上海交大教授发表的一篇学术成果显示,一种叫做阴沟肠杆菌的肠道细菌是造成肥胖的直接元凶之一。这也是国际上首次证明肠道细菌与肥胖之间具有直接因果关系。 上海交大教授赵立平实验室的一项研究给“胖友”们带来福音。他们通过临床实验发现,一种叫做“阴沟肠杆菌”的肠道条件致病菌是造成肥胖的直接元凶之一。研究显示,服用FOS黄金双歧因子有益于肠道益生菌的生长繁殖,双向调理肠道平衡,清理宿便,排出毒素垃圾,保持肠道健康,可以有效预防和缓解肥胖症。该成果发表在最新一期国际微生物生态学领域的顶级学术期刊ISME Journal。 欢迎访问微生物菌种查询网,本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司,单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务!与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
  • 高通量筛选技术加速新药研发
    对分子目标的高通量筛选虽早已成为生物制药产业早期药物发现的首选模式,但近年来才被用于抗寄生虫病新药的筛选。随着越来越多的寄生虫基因序列的破译,研究人员使用高通量筛选和化合物库的机会增多,预计这一方法将更显其重要性。  典型的高通量筛选方法可在成百上千大量化合物的筛查中确定分子目标,尤其是在以寄生虫为目标的筛查中。寄生虫整体性分析筛查的数量只有原生动物的十分之一,因此确定和验证寄生虫分子目标,对防治寄生虫病新药的发现,具有非常重要的价值。  疟原虫基因组包含约5000个基因,其中适合作为药物靶点的基因编码估计约有200个(占4%),利用计算算法确定能够催化“阻塞点”反应的酶(即消耗特定基质或产生某种物质的酶),这些酶中大约有30种与任何人类体内的酶都没有显著相似之处。根据一些标准,人类基因组中3万个基因中不到1500个基因(占5%)可作为合适的药物靶点。  在基因组研究的基础上发现新的抗菌药物的经验也表明,虽然这一方法令人兴奋,但也要建立在正视现实局限性的基础上。目前正在临床试验中的18种新抗菌药物,没有一例是通过基因组学项目计划发现的。许多潜在的靶点目标已确定并进行探研,但开发新抗菌药物的限制因素显然不是对新靶点反应活跃化合物的特性,而是能够转化为药物候选者的化合物。不仅在活性上,同时在制药和物化特性上都必须是最优化的,这些才是真正的限制因素。  理想的情况下,筛选目标应在基因上和/或化学上得到验证,具有某些生物化学和结构上的特征,不会让疟原虫产生抗药性,并适合于大量化合物筛选技术。寄生虫与在实验中通常用于验证和寻找线索的人类体内的病原体不同,需要考虑不同的寄生物种的相应靶点目标。  另外,寄生虫对新化学药物可能会产生的抗药性在药物开发初期就应该考虑到,影响靶向目标适宜性的动态因素也要考虑到。例如,针对锥虫鸟氨酸脱羧酶的抑制剂有可能成功,是因为这种寄生虫的酶产生的速率不够快,无法在抑制剂的作用下生存下来。这个例子强调了在靶向目标选择中对寄生生物化学知识深入了解的重要性。【原标题:新技术加速新药发现】
  • 再帕尔阿不力孜团队新成果:时空分辨代谢组学与同位素示踪方法揭示中枢神经系统药物潜在靶标
    中国医学科学院&北京协和医学院药物研究所“天然药物活性物质与功能”国家重点实验室再帕尔•阿不力孜研究员团队,在《药学学报》英文刊(Acta Pharmaceutica Sinica B)发表了题为“时空分辨代谢组学与同位素示踪方法揭示中枢神经系统药物靶标”的研究论文。由于大脑结构与功能的复杂性,中枢神经系统(CNS)药物的作用机制研究及其靶标的发现与解析是具有挑战性的科学问题。围绕天然来源药物多靶标解析及其CNS药物的作用机制研究,该研究团队采用自主研制的敞开式空气动力辅助离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术,提出将空间分辨代谢组学与同位素示踪分析方法进行整合的研究策略,采用建立的质谱成像可视化分析方法开展了镇静催眠候选新药YZG-331的药物作用机制与多靶标解析研究。研究基于高灵敏、高覆盖的AFADESI-MSI分析方法,系统考察了YZG-331干预下内源性代谢物在大鼠脑微区中的时空动态分布特征,结合原位代谢组学数据处理方法,发现与YZG-331药物作用相关的功能代谢物,并由此定位至两条代谢通路。其中,“谷氨酰胺-谷氨酸-GABA”代谢通路分析与同位素葡萄糖示踪分析二者结果同时显示,GABA/谷氨酸比值在下丘脑区明显升高,则表明给予YZG-331后下丘脑中谷氨酸脱羧酶(GAD)活性可能增强。而“组氨酸-组胺-1-甲基组胺”代谢通路分析与同位素组胺示踪分析二者结果共同表明,给药后松果体区大量增加的组胺主要来源于外周组胺的升高及其对松果体的渗透。此外,给药后1-甲基组胺在丘脑和下丘脑区显著增加。结合体外方法和模型的验证,发现YZG-331可激动GAD酶活性增加GABA含量,并通过激动有机阳离子转运体3(OCT3)和氨基酸转运体1(LAT1)在外周释放组胺,同时可能通过激动OCT3转运体以及利用大鼠脑内HNMT酶自身的高活性,加速组胺代谢为1-甲基组胺。研究手段与策略有助于阐释CNS候选新药的药效作用机制和发现潜在的多靶标,为CNS药物研发及有效性、安全性评价等提供新的视角和可视化分析手段。博士生金波和逄雪超博士为共同第一作者;贺玖明研究员和再帕尔•阿不力孜教授为该论文的共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程等项目的资助。Spatiotemporally resolved metabolomics and isotope tracing reveal CNS drug targetsBo Jin, Xuechao Pang, Qingce Zang, Man Ga, Jing Xu, Zhigang Luo, Ruiping Zhang, Jiangong Shi, Jiuming He*, Zeper Abliz*Acta Pharm Sin B 2022. https://doi.org/10.1016/j.apsb.2022.11.011作者简介再帕尔阿不力孜,博士生导师,二级教授,《药学学报》英文刊编委。中国医学科学院药物研究所研究员、北京协和医学院特聘教授,“天然药物活性物质与功能国家重点实验室”副主任、药物分析学系主任、药物分析研究室主任。中央民族大学药学院教授、“质谱成像与代谢组学”国家民委重点实验室主任。新世纪百千万人才工程国家级人选,享受国务院特殊津贴专家,国家民委领军人才。国务院学位委员会第七届药学学科评议组成员,教育部第七届科学技术委员会委员和第八届科技委药学与中医药学部委员,中国分析测试协会副理事长,中国化学会质谱分析专业委员会副主任委员等。先后担任“863”计划项目首席专家、国家重点研发计划项目负责人。长期从事质谱分析新方法与技术及其应用研究,在PNAS、Adv Sci、Anal Chem、Acta Pharm Sin B等学术期刊上发表论文120余篇;这些年在代谢组学、质谱成像新技术、空间分辨代谢组学与应用等方面取得一批创新成果。贺玖明,博士生导师,药物分析专业;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所研究员,主要研究方向:质谱成像空间分辨代谢组学新技术新方法及其生物医药应用研究。开发出空气动力辅助离子化及质谱成像新技术和空间分辨代谢组学新方法,建立了以空间分辨代谢组学技术为特色的新药代谢研究平台。国家药品监督管理局创新药物安全与评价重点实验室学委委员;担任《药学学报》、Acta Pharm Sin B、J Pharm Anal青年编委,Molecules、TMR Modern Herbal Medicine和《药学研究》编委;中国医药生物技术协会药物分析技术分会常务委员,中国质谱学会常务委员。å
  • 鱼贝类毒素之质谱分析
    导读春季是细菌病毒等滋生的活跃期,对于吃河鲜海鲜来说不是好季节,中毒事件往往会在每年的这段时间频发。那么如何避免吃到有毒海鲜?对吃了染毒的海鲜中毒的病人如何快速检测从而采取有效的救治措施呢?让我们从毒素本身说起。 对人类有毒害的鱼、虾及贝类食品一般是因有毒藻类污染产生的,海洋中的有毒藻类通过食物链传递给藻食性的鱼、虾及贝类等生物,并在其体内蓄积形成的有毒高分子化合物。由于这些毒素最早是从摄食有毒微藻的鱼类和贝类体内发现的,往往被大家习惯性地称为鱼类毒素或贝类毒素。对水体或鱼贝类进行有害物质的监测,或者发生群体性中毒事件后能迅速检测并协助临床进行救治是应对的关键。 鱼类毒素质谱分析 世界上可食用的鱼类约有3万种,其中约有600种鱼类体内含有毒素不可食用。鱼体内含有两大天然毒素,即雪卡毒素和河豚毒素。另外还有一种常见的鱼类过敏物质毒素—组胺,当人体摄入较多组胺时会产生组胺中毒。【1】 ①雪卡毒素雪卡毒素(Ciguatoxin,CTX,亦称西加毒素)是目前赤潮生物产生的主要毒素之一。属神经毒素,是已知的对哺乳动物毒性最强的毒素之一,比河豚毒素强100倍。中国南海诸岛、台湾海峡和香港地区常有雪卡毒素中毒事件发生,【1】已成为影响渔业经济发展和公共卫生的一大障碍。由于毒素在鱼体内含量低,而染毒鱼类在感官、嗅觉、味觉上均没有什么异常,用常规化学分析法很难检测出来,需要使用质谱仪器进行高灵敏度的分析。但是,由于对于雪卡毒素的检测尚缺少相应的检测标准,【2】以及很难购买标准品,有关检测还处于研究阶段。岛津使用液相色谱三重四极杆质谱进行了两种雪卡毒素的分析。【3】 仪器:LCMS-8050色谱柱:L-column 2 ODS (100 mmL. x 2.1 mmI.D., 3μm)流动相:A: 2 mmol/L Ammonium formate aqueous solution;B: Methanol containing 2 mmol/L ammonium formate洗脱梯度:B conc. 70%(0 min)→ 95%(10-20 min)→ 70%(20.01 - 25 min)离子源:ESI+接口电压:+1 kV雾化气流速:2.5 L/min加热气流速:15 L/min样品分析结果:CTX1B 43 ng/mL C60H86O19 单同位素质量 1110.57CTX3C 39 ng/mL C57H82O16 单同位素质量 1022.56 ②河豚毒素春季是河豚鱼产卵季节,此时河豚鱼的毒性最强,是河豚鱼中毒的高危险期,因鱼体内毒素含量高且热稳定性好,不能通过加热烧煮解毒,中毒两三小时就会导致死亡,无快速治疗药物。【4】 仪器:LCMS-8050色谱柱:XBridge Amide column (2.1x100 mm, 1.7 μm)流动相:A-acetonitrile B-water containing 10 mM formic acid / 5 mM ammoniumformate in channel B. 0-5min: 85 %-60 % A 5-8 min: 60 % A 8-8.5 min: 60 %-85 % A离子源:ESI+加热气流量:10 L/min干燥气流量:10 L/min 河豚毒素实际样品检测结果鱼干24 μg/kg织纹螺 387μg/kg ③组胺鱼体不新鲜或腐败时,污染鱼体的细菌如组胺无色杆菌,产生脱羧酶,使组氨酸脱羧生成组胺。在某些罐装食品中也会含有少量的组胺。【5】 岛津开发了液质质的方法应对包含组胺在内的多种生物胺的同时分析技术。 仪器:LCMS-8045色谱柱:HILIC 2.1 mm I.D. × 100 mm L., 1.7 μm流动相:A相:乙酸铵水溶液;B相:乙腈离子源:APCI干燥气流速:5 L/min雾化气流速:3 L/min 实际样品中9个生物胺化合物检测结果,定量限值在2-10 μg/L之间。 贝类毒素质谱分析 每年的4-6月份我国经常发生群体性贝类中毒事件,这类食源性中毒事件大多是由于食用了被污染的贝类食品导致。 贝类毒素按中毒症状分为以下四类:• 麻痹性贝毒(PSP):石房蛤毒素STX、河豚毒素TTX等• 腹泻性贝毒(DSP):软海绵酸OA、鳍藻毒素DTXs等• 神经性贝毒(NSP):Brevetoxin A&B(BTX-A&B)• 失忆性贝毒(ASP):多莫酸(DA) 已发生了群体中毒事件,如何能快速对样本中的微量或痕量目标物进行检测以协助临床进行救治? 首先要保存好中毒样品,首选样本如剩余的鱼或者贝类食物、吃剩的残渣、汤汁,中毒后第一次抽的血和留尿等,同时注意保存治疗前后和治疗过程中的血尿样本,样本经前处理后进质谱分析。理化实验室通常使用在线SPE-LCMSMS系统,用于生物样本中微量或痕量目标物的检测。样本经前处理后大体积上样,通过在线固相萃取系统净化以祛除干扰物,从而获得比常规LCMSMS分析灵敏度更高的分析结果。以水溶性麻痹性贝类毒素(PSPs)分析举例。【6】【7】 在线SPE-LCMSMS系统 2mL样品通过样品环实现大体积进样,FCV阀切换使得目标物在SPE柱中捕集,再通过FCV 阀的切换实现SPE柱解析,解析后的样品经色谱柱分离,MS定性定量分析。【8】 仪器:LCMS-8050/60色谱柱:Amide column 2.1 × 100 mm, 1.7 μm或相当色谱柱流动相:A(含6 mmol/L甲酸铵,10 mmol/L甲酸的水溶液);B:乙腈离子源:ESI正负同时扫描方式 经在线SPE-LCMSMS分析的典型阳性样品结果见下图。阳性的是GTX2&3, GTX1&4, NEO和STX。 使用在线SPE-LCMSMS方法进行食品或者血尿样本检测时灵敏度更高,前处理快速,能迅速协助临床医生判断病因,从而进行有效的救治。 微囊藻毒素 水中的微囊藻毒素是鱼贝类毒素产生的罪魁祸首,如何检测水中的多种微囊藻毒素也非常重要。通常使用LCMSMS进行多种微囊藻毒素的分析,如使用岛津的LCMS-8045/50/60检测水中10种微囊藻毒素举例(参数略)。 更多分析数据请登录岛津官网或与岛津相关工作人员联系获取。 注:以上产品仅供科学研究,不用于临床诊断。 参考文献【1】李春媛,周玉,张磊等。雪卡毒素的研究概况[J].上海海洋大学学报,2009,18【2】吕颂辉,李英。我国雪卡鱼毒流行现状研究进展[J].中国公共卫生,2006,22【3】Analysis of Diarrhetic Shellfish ToxinUsing Triple Quadrupole LC/MS/MS (LCMS-8050). LAAN-A-LM-E075, ShimadzuApplication News.【4】Profile differences in tetrodotoxintransfer to skin and liver in the pufferfish Takifugu rubripes [J]. RyoheiTatsuno, Wei Gao, Kotaro Ibi, Tomoka Mine, Kogen Okita, Gregory Naoki Nishhara,Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa. Toxicon. 2017【5】崔成祥,于夕娟,曹珊珊食用变质鲐鱼引起急性组胺中毒87例报告[J],预防医学论坛,2012, 18(10):781-782. 【6】Xiao-min Xu?, et al. Fast and quantitativedetermination of saxitoxin and neosaxitoxin in urine by ultra performanceliquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry based on the cleanupof solid phase extraction with hydrophilic interaction mechanism.Journalof Chromatography B 1072 (2018) 267–272.【7】岛津脂溶性和水溶性贝类毒素测定标准操作程序【8】Screening of pesticides in water using SPEon line, PO-CON 1360E, Shimadzu Application News.岛津超快速液相质谱联用仪LCMS-8050
  • 据自身经验分析Elisa洗涤
    ELISA试剂盒洗涤步骤可降低未结合抗体所引起的背景信号,从而增加分析的信噪比。每一步之间的洗涤确保只有特异的结合事件被保留,在最后一步产生信号。而不充分的洗涤会导致差异和高背景,从而带来不理想的结果。本文将为你介绍一些利用自动洗板机来洗涤Elisa平板的技巧。 第二个影响洗涤效果的主要参数是洗涤循环的量。当然,洗涤次数越多,背景越低。然而,太多次的洗涤会降低信号强度,使其难以测定。通常的做法是在每次抗体或抗原孵育后重复洗涤三次。不过,Elisa板的制造商会对洗涤次数提出建议。ELISA试剂盒一般而言,制造商包被平板需要的洗涤次数比用户包被的平板要少。对于用户包被的Elisa板,必须优化洗涤次数。 控制洗涤量和洗涤次数的另一种方法是加入过量的洗涤液。一般来说,96孔板的每个孔能容纳330至460μl。不过,有些自动化洗板机可设置程序,分配远远超出这个量的洗涤液,比如1ml。它是如何做到的呢?其实很简单,就是在分液的同时打开吸液功能。换句话说,随着分液器分配更多的液体,抽吸器也将液体吸出。ELISA试剂盒这种技术能增加洗涤量,但不会溢出到其他孔中。 2000 人表皮微血管内皮细胞(HDMEC)( 5×105 ) 苹果酸脱氢酶(MDH)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样线粒体呼吸链复合体Ⅰ活性测试盒 紫外分光光度法 25管/24样NADH氧化酶(NOX)测试盒 可见分光光度法 50管/48样柠檬酸合酶(CS)测试盒 可见分光光度法 50管/48样柠檬酸合酶(CS)测试盒 可见分光光度法 25管/24样柠檬酸合酶(CS)测试盒 可见分光光度法 10管/9样丙酮酸脱羧酶(PDC)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样醇脱氢酶(ADH)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样辅酶ⅡNADP(H)含量测试盒 高效液相色谱法 50管/48样NAD激酶(NADK)测试盒 可见分光光度法 50管/24样NADP磷酸酶(NADPase)测试盒 可见分光光度法 50管/48样6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样胞浆异柠檬酸脱氢酶(ICDHc)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样苹果酸酶(ME)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样6-磷酸葡糖糖酸脱氢酶(6PGDH)测试盒 紫外分光光度法 50管/48样肌酸激酶测试盒 紫外分光光度法 50管/48样脂肪酸合成酶(FAS)测试盒 紫外分光光度法 10管/9样
  • 时空分辨药物代谢组学——中枢神经系统新药研发的可视化利器
    中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队以封底文章在《药学学报》英文刊(APSB)2022年第8期(IF:14.903)发表了题为“A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging”的研究论文,建立了一种时空分辨的代谢组学方法(基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学),可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征,为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。  封底图 | 表征鼠脑中中枢神经药物的微区域药代动力学和药效学的时空代谢组学方法策略和工作流程  研究背景  中枢神经系统(CNS)具有复杂而脆弱的结构,在大脑的许多微区域之间具有高度的互连性和相互作用。大脑是人体复杂的器官,可以细分为许多微区域。脑中多种内源性功能代谢物在不同的微区分布不均匀。脑微区的代谢酶、受体、配体、蛋白和血流的功能差异也会导致药物的空间分布和疗效差异。大脑是中枢神经系统疾病的靶点,大多数中枢神经系统药品只有在进入大脑后才会发挥作用。因此了解药物及相关内源代谢物在大脑中的原位分布的信息对于评估药物疗效、毒理学和药代动力学具有重要意义。  目前研究大脑的常用功能性脑成像技术(包括组织化学标记、免疫荧光、MRI、PET、全身放射自显影等),仅提供脑组织结构的图像,不能在分子水平上进行分析,可监测的物质种类也有限。另一方面,脑内药物分析通常使用的基于组织匀浆或微透析采样的高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)技术获得的结果仅能反映采样微区的平均代谢水平,而缺乏分子在整个大脑中的空间分布的信息。质谱成像技术(MSI)不需要复杂的预处理和特殊的化学标记,具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点,可检测已知或未知小分子代谢物的定性、定量和空间分布信息。  本研究使用AFADESI-MSI空间代谢组学研究表征了临床中枢神经系统药物奥氮平(OLZ)和大鼠脑内内源性代谢物,并进行了给药期间的时空变化以及脑微区药物动力学和药效学研究,成功地展示了OLZ及其作用相关代谢物的时空特征,并为中枢神经系统药物作用的分子机制提供了新的见解。  研究思路  研究方法  1. 实验分组/研究材料:饲养一周的雄性 Sprague-Dawley 大鼠  (1) 实验组:4组(3只/组),口服OLZ溶液(50mg/mL)后 20 分钟、50 分钟、3 小时和 12 小时用高浓度乙醚。  (2) 对照组:1组,3只/组  2.技术路线  2.1. 鼠脑的微区划分:15个微区,包括尾状壳核(CP)、大脑皮质(CTX)、海马(HP)、下丘脑(HY)、丘脑(TH)、小脑皮质(CBC)、小脑髓质(CM)、髓质 (MD)、脑桥 (PN)、大脑导水管 (CA)、中脑 (MB)、穹窿 (FN)、梨状皮质 (PC)、嗅球 (OB) 和胼胝体 (CC)。  2.2 质谱成像:AFADESI-MSI分析(全扫描及MS2扫描)  2.3代谢物定性:人类代谢组数据库 (www.hmdb.ca)、Metlin、MassBank和LIPID MAPS  研究结果  1.通过AFADESI-MSI绘制大鼠大脑中的内源性代谢物和药物图谱  无论是正离子模式还是负离子模式,使用AFADESI-MSI空间代谢组学均可从治疗组和对照组脑组织切片中获得内源性代谢物信息。在100-500 Da的低质量范围内,可以检测到氨基酸、核苷、核苷酸、有机酸、脂肪酸等极性小分子代谢物和γ-氨基丁酸 (GABA)、肌酸、肉碱、乙酰肉碱和磷脂酰胆碱等神经递质类代谢物;在500-1000 Da的高质量范围内,可以检测到一些脂质,包括鞘磷脂(SM)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)和磷脂酰肌醇 (PI) 等。原型药物 OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 在正离子模式下被检测,结果如图1C1和D1所示。这些结果表明,非靶向质谱成像的方法可以在一次实验中同时绘制外源性药物和内源性代谢物的图谱,并可以获得它们的空间分布特征和微区域丰度变化。  图1 | 使用 AFADESI-MSI 从脑组织切片获得的外源性药物和内源性代谢物的质谱成像结果  2.鼠脑中奥氮平(OLZ)及其代谢物的时空变化  OLZ是一种用治疗精神分裂症的药物,大脑是其主要靶器官。本实验为探究给药时间药物在大脑各功能微区的分布情况,分别在给药后20 min、50 min、3 h和12 h收集治疗组和对照组大鼠脑组织进行MSI分析。OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 的在鼠脑分布结果如图2A所示。  这些结果表明,OLZ 可以很容易地穿透脑血屏障,主要分散在脑室和脑实质组织中,但并不是均匀分布在大脑的所有微区域中。给药后20分钟发现OLZ主要分布在大脑皮质中。50分钟后,OLZ的水平显著增加。随着时间的推移,大脑中的药物信号迅速下降到成像检测限以下。同时作者发现,2-羟甲基OLZ主要分布在穹窿中,其在各个微区的分布格局与OLZ不同。  这些结果表明,OLZ药物的吸收、分布和代谢的速率在大脑的不同微区不同,表明微区对药代动力学有影响。它还证明了所提出的基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学方法能够同时说明药物及其代谢物在大脑复杂微区域中的水平和空间分布的变化。  图2 | 脑微区OLZ和其代谢产物2-羟甲基OLZ的时空变化  3.OLZ 对神经递质类代谢物的的微区调控  OLZ药物治疗精神分裂的作用机制是阻断多巴胺 D2 受体或血清素 2A 受体调节神经递质类代谢物(NTs)。然而OLZ的微区效应和分子作用机制仍不清楚。因此作者分析了与OLZ生理活动密切相关的NTs的时空变化,包括GABA、Glu、谷氨酰胺 (Gln) 和腺苷。NTs的AUC变化率如图3B1-B7所示。  GABA(γ-氨基丁酸)是中枢神经中的一种神经递质,可抑制神经中枢。空间代谢组检测结果显示GABA(m/z 104.0706)主要分布在下丘脑中,药物干预后下丘脑的 GABA 受到轻微调节。但同时在梨状皮质和嗅球中观察到药物干预后GABA显著上调。Glu 是中枢神经中的一种主要神经递质,对神经细胞具有兴奋作用。在药物干预后,Glu及其代谢物Gln的时空动态模式在脑部微区中呈现出相对一致的变化趋势。腺苷广泛分布在中枢神经系统中,是大脑中的一种兴奋性和抑制性神经递质,并在脑中不均匀分布。并且在给药3小时后海马和下丘脑中的高水平腺苷显著增加,表明当药物积累时腺苷的上调会更加明显。组胺、乙酰胆碱(Ach)、牛磺酸等神经递质类物质都有各自特征的微区分布,以及在给药后具有上调的趋势。  上述神经递质类物质的靶向成像分析结果表明,该方法可以检测到与中枢神经药物作用机制相关的大量原型药物及其代谢物和内源性代谢物的空间分布和变化。这对于阐明中枢神经系统药物的作用机制和了解精神分裂症及相关疾病具有重要意义。   图3 | 药物对脑内NTs分布和AUC变化率的影响  4. OLZ 药物干预的微区代谢调控  组织和器官的内源性代谢变化可以反映药物刺激的效果。为探索药物干预后的微区代谢效应,通过药物代谢组学测试研究了内源性代谢物的分子谱及其动态变化的分布信息。分别在OLZ和生理盐水给药后 50分钟采集每组治疗和对照大鼠的三个脑组织样本进行微区域分析。  OPLS-DA结果表明,基于正离子模式和负离子模式下脑微区的定量分析,对照组和治疗组分别明显分开。总共筛选和鉴定了 90 种差异内源性代谢物,作为药物作用相关效应物,它们在大脑微区域中发挥了巨大作用。其中81种被MS2鉴定,9 种被同位素模式鉴定。差异代谢物包含了很多种类型的代谢物,包括氨基酸、脂肪酸、甘油磷脂、有机酸、多胺和酰基肉碱。  经过分析确定了治疗组和对照组之间显著差异的七种代谢途径,包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘌呤代谢和柠檬酸循环(TCA循环)。下面对影响较大的丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢的异常代谢途径进行重点分析。  图4 | 对照组和治疗组中鉴定的差异代谢物的层次聚类分析 (HCA)  4.1 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢紊乱  异常的Glu-Gln循环在精神分裂症的病理生理过程中起重要作用。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物在老鼠脑的时空分布如图5所示。柠檬酸在大脑大部分微区分布均匀;与对照组相比,表达显著提高,结果提示药物干预加速了TCA循环的代谢,为机体提供了更多能量。Glu也均匀分布在各个微区,药物干预后呈下调趋势。它的代谢物Gln 和 GABA,主要在下丘脑和的多个微区中上调。  根据通路分析和代谢谷氨酸脱羧酶(GAD)酶反应,推测OLZ直接激活GAD促进GABA合成。GABA可增加糖酵解中己糖激酶的活性,从而加速葡萄糖的代谢。空间分布结果表明葡萄糖分布在大脑的所有微区,但给药后主要分布在梨状皮质和嗅球中,给药后20分钟血糖水平显著升高。  图5 | 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物的时空分布  4.2.甘油磷脂代谢途径的紊乱  甘油磷脂有助于控制肝脏脂质代谢,促进记忆力,增强免疫力,延缓衰老。甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布如图6。这项研究的结果表明,在给药后,大多数脂质在大多数微区域中显示出上调。OLZ在临床应用中具有代谢副作用,如体重增加、血脂异常、高甘油三酯血症和胰岛素抵抗。实验结果证明,脂质代谢的上调可能导致OLZ治疗期间的副作用。  图6 | 甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布  相关讨论  作者开发的时空药物代谢组学方法,使用质谱成像技术MSI来表征大脑中枢神经药物的药代动力学和药效学。结果表明,该方法可有效识别与药物作用相关的内源性分子效应物。评估OLZ药物对脑组织的微区域效应,并证明其穿过血脑屏障后的微区域药代动力学和药效学方面的有效性。该方法清楚地展示了原型药物及其代谢物 2-羟甲基OLZ在大鼠大脑不同微区的药代动力学。也在脑部微区现一些神经递质类物质和其它小分子极性代谢物,并显示出与药物干预相关的多种代谢途径。发现天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢途径的调节可能与 OLZ 临床使用观察到的治疗和不良反应有关,为了解其作用的分子机制提供了关键信息。  小鹿  与基于LC-MS的常规药物代谢组学分析手段相比,基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学技术具有同时检测内源性和外源性物质的静态水平变化,并提供大脑不同微区的动态时间依赖性趋势和空间分布信息的优势,能够非常准确地呈现原位和微区域分子变化规律。在此基础上将药代动力学和药效学与代谢途径相关联,有利于获得关键信息,从而更深入地了解药物作用的分子机制。基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学技术不仅是阐述中枢神经系统药物的原位药代动力学和药效学全面有效的工具,也可为脑组织内源性代谢物的变化以及其它动物组织的原位代谢研究提供重要信息。  该研究工作,药物所2017级硕士研究生刘丹为作者,贺玖明研究员为独立通讯作者。工作得到国家自然科学基金和医科院创新工程项目的资金资助。
  • 17亿美元合作,打造治疗严重神经疾病的基因疗法
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日,Neurocrine Biosciences和Voyager Therapeutics公司联合宣布达成战略合作,共同开发和推广Voyager公司的基因疗法项目,其中包括治疗帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的主打在研疗法VY-AADC和治疗弗里德赖希共济失调(Friedreich’s ataxia)的VY-FXN01。这一合作将Neurocrine在神经科学和药物研发及推广方面的专长,与Voyager公司的创新基因疗法项目相结合,开发靶向严重神经疾病的新疗法。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Voyager公司是一家专注于开发基因疗法的生物医药公司。该公司致力于选择和优化腺相关病毒(AAV)载体,为治疗不同疾病的基因疗法找到最匹配的递送工具。该公司的研发管线中拥有多款基因疗法。其中,治疗PD的VY-AADC是一款通过AAV2载体表达芳香族L-氨基酸脱羧酶(AADC)基因的基因疗法。AADC是将左旋多巴转化为多巴胺的重要代谢酶。在PD患者中,左旋多巴疗法逐渐失效的原因之一可能是患者的AADC水平下降。VY-AADC通过恢复AADC水平,可能提高左旋多巴的治疗效果。目前这一疗法已经开始关键性2期临床试验。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 根据合作协议,Neurocrine将支付Voyager公司1.65亿美元的预付款,并且资助VY-AADC的2-3期临床开发和VY-FAX01的1期临床开发。在VY-AADC获得2期临床试验和VY-FAX01获得1期临床试验结果时,Voyager公司可以选择与Neurocrine共同研发这两款疗法,或者给予Neurocrine全权开发这些产品的权利。除此以外,Neurocrine公司有权选择Voyager公司另外两款基因疗法项目进行研发。根据所有产品的研发,监管和推广里程碑,Voyager公司可能获得高达17亿美元的后续付款。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “我们非常高兴能够与Voyager公司合作,共同开发治疗严重神经疾病,改善患者生活的疗法,”Neurocrine公司首席执行官Kevin Gorman博士说:“这一合作让我们能够利用Voyager公司在聚焦中枢神经系统的基因疗法方面的专长,开发出治疗PD和弗里德赖希共济失调的潜在疗法。这些领域仍然有很大未竟医疗需求。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “Neurocine公司是一个理想的合作伙伴,它在开发和推广神经疾病疗法方面经验丰富,”Voyager公司的总裁兼首席执行官Andre Turenne先生说:“这一合作将帮助我们成为行业领先,完全整合的基因疗法公司。我们很高兴与Neurocrine优秀和敬业的团队合作,推动这些研究项目的进展。” /p
  • 质检总局公布我国最新食品添加剂标准目录
    国家质检总局7月26日消息,我国最新的食品添加剂标准目录公布,详细见下表: 食品添加剂品种名称 标准名称 备注 1.食品添加剂 柠檬酸 GB 1987-2007 食品添加剂 柠檬酸   2.食品添加剂 乳酸 GB 2023-2003 食品添加剂 乳酸   3.食品添加剂 dl-酒石酸 GB 15358-2008 食品添加剂 dl-酒石酸   4.食品添加剂 L(+)-酒石酸 GB 25545-2010 食品添加剂 L(+)-酒石酸 卫生部公告2010年第19号 5.食品添加剂 L-苹果酸 GB 13737-2008 食品添加剂 L-苹果酸   6.食品添加剂 DL-苹果酸 GB 25544-2010 食品添加剂 DL-苹果酸 卫生部公告2010年第19号 7.食品添加剂 冰乙酸(冰醋酸) GB 1903-2008 食品添加剂 冰乙酸(冰醋酸)   8.食品添加剂 碳酸钾 GB 25588-2010 食品添加剂 碳酸钾 卫生部公告2010年第19号 9.食品添加剂 柠檬酸钾 GB 14889-1994 食品添加剂 柠檬酸钾   10.食品添加剂 柠檬酸钠 GB 6782-2009 食品添加剂 柠檬酸钠   11.食品添加剂 富马酸 GB 25546-2010 食品添加剂 富马酸 卫生部公告2010年第19号 12.食品添加剂 磷酸三钾 GB 25563-2010 食品添加剂 磷酸三钾 卫生部公告2010年第19号 13.食品添加剂 碳酸氢三钠(倍半碳酸钠) GB 25586-2010 食品添加剂 碳酸氢三钠(倍半碳酸钠) 卫生部公告2010年第19号 14.食品添加剂 盐酸 GB 1897-2008 食品添加剂 盐酸   15.食品添加剂 氢氧化钠 GB 5175-2008 食品添加剂 氢氧化钠   16.食品添加剂 碳酸钠 GB 1886-2008 食品添加剂 碳酸钠   17.食品添加剂 氢氧化钙 GB 25572-2010 食品添加剂 氢氧化钙 卫生部公告2010年第19号 18.食品添加剂 氢氧化钾 GB 25575-2010 食品添加剂 氢氧化钾 卫生部公告2010年第19号 19.食品添加剂 碳酸氢钾 GB 25589-2010 食品添加剂 碳酸氢钾 卫生部公告2010年第19号 20.食品添加剂 磷酸二氢钾 GB 25560-2010 食品添加剂 磷酸二氢钾 卫生部公告2010年第19号 21.食品添加剂 磷酸三钠 GB 25565-2010 食品添加剂 磷酸三钠 卫生部公告2010年第19号 22.食品添加剂 磷酸二氢钙 GB 25559-2010 食品添加剂 磷酸二氢钙 卫生部公告2010年第19号 23.食品添加剂 磷酸氢钙 GB 1889-2004食品添加剂 磷酸氢钙   24.食品添加剂 焦磷酸二氢二钠 GB 25567-2010 食品添加剂 焦磷酸二氢二钠 卫生部公告2010年第19号 25.食品添加剂 焦磷酸钠 GB 25557-2010 食品添加剂 焦磷酸钠 卫生部公告2010年第19号 26.食品添加剂 乳酸钠(溶液) GB 25537-2010 食品添加剂 乳酸钠(溶液) 卫生部公告2010年第19号 27.食品添加剂 磷酸 GB 3149-2004 食品添加剂 磷酸   28.食品添加剂 六偏磷酸钠 GB 1890-2005 食品添加剂 六偏磷酸钠   29.食品添加剂 硫酸钙 GB 1892-2007 食品添加剂 硫酸钙   30.食品添加剂 乳酸钙 GB 6226-2005 食品添加剂 乳酸钙   31.食品添加剂 L-乳酸钙 GB 25555-2010 食品添加剂 L-乳酸钙 卫生部公告2010年第19号 32.食品添加剂 磷酸三钙 GB 25558-2010 食品添加剂 磷酸三钙卫生部公告2010年第19号 33.食品添加剂 柠檬酸一钠 食品添加剂 柠檬酸一钠 卫生部公告2011年第8号指定标准 34.食品添加剂 亚铁氰化钾(黄血盐钾) GB 25581-2010 食品添加剂 亚铁氰化钾(黄血盐钾) 卫生部公告2010年第19号 35.食品添加剂 二氧化硅 GB 25576-2010 食品添加剂 二氧化硅 卫生部公告2010年第19号 36.食品添加剂 硅铝酸钠 GB 25583-2010 食品添加剂 硅铝酸钠 卫生部公告2010年第19号 37.食品添加剂 滑石粉 GB 25578-2010 食品添加剂 滑石粉 卫生部公告2010年第19号 38.食品添加剂 微晶纤维素 食品添加剂 微晶纤维素 卫生部公告2011年第8号指定标准 39.食品添加剂 叔丁基-4-羟基茴香醚 GB1916-2008 食品添加剂 叔丁基-4-羟基茴香醚   40.食品添加剂 二丁基羟基甲苯(BHT) GB 1900-2010 食品添加剂 二丁基羟基甲苯(BHT) 卫生部公告2010年第19号 41.食品添加剂 没食子酸丙酯 GB 3263-2008食品添加剂 没食子酸丙酯   42.食品添加剂 茶多酚 QB 2154-1995(2009)食品添加剂 茶多酚   43.食品添加剂 植酸(肌醇六磷酸) HG 2683—1995(2007)食品添加剂 植酸(肌醇六磷酸)   44.食品添加剂 特丁基对苯二酚 GB 26403-2011食品添加剂 特丁基对苯二酚 卫生部公告2011年第7号 45.食品添加剂 甘草抗氧物 QB 2078-1995(2009)食品添加剂 甘草抗氧物   46.食品添加剂 抗坏血酸钙 GB 15809-1995食品添加剂 抗坏血酸钙   47.食品添加剂 L-抗坏血酸棕榈酸酯 GB 16314-1996食品添加剂 L-抗坏血酸棕榈酸酯 食品添加剂 抗坏血酸棕榈酸酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 48.食品添加剂 迷迭香提取物 QB/T 2817-2006食品添加剂 迷迭香提取物   49.食品添加剂 D-异抗坏血酸钠 GB 8273-2008食品添加剂 D-异抗坏血酸钠   50.食品添加剂 D-异抗坏血酸 GB 22558-2008食品添加剂 D-异抗坏血酸   51.食品添加剂 抗坏血酸钠 GB 16313-1996食品添加剂 抗坏血酸钠   52.食品添加剂 维生素E(dl-a-醋酸生育酚) GB 14756-2010食品添加剂 维生素E(dl-a-醋酸生育酚) 卫生部公告2010年第19号 53.食品添加剂 山梨酸 GB 1905-2000食品添加剂 山梨酸   54.食品添加剂 山梨酸钾 GB 13736-2008食品添加剂 山梨酸钾   55.食品添加剂 羟基硬脂精(氧化硬脂精) 食品添加剂 羟基硬脂精(氧化硬脂精) 卫生部公告2011年第8号指定标准 56.食品添加剂 硫代二丙酸二月桂酯 食品添加剂 硫代二丙酸二月桂酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 57.食品添加剂 连二亚硫酸钠(保险粉) GB 22215-2008食品添加剂 连二亚硫酸钠(保险粉)   58.食品添加剂 焦亚硫酸钠 GB 1893-2008食品添加剂 焦亚硫酸钠   59.食品添加剂 无水亚硫酸钠 GB 1894-2005食品添加剂 无水亚硫酸钠   60.食品添加剂 焦亚硫酸钾 GB 25570-2010 食品添加剂 焦亚硫酸钾 卫生部公告2010年第19号 61.食品添加剂 亚硫酸氢钠 GB 25590-2010 食品添加剂 亚硫酸氢钠 卫生部公告2010年第19号 62.食品添加剂 硫磺 GB 3150—2010 食品添加剂 硫磺 卫生部公告2010年第19号 63.食品添加剂 碳酸氢铵 GB 1888-2008食品添加剂 碳酸氢铵   64.食品添加剂 酒石酸氢钾 GB 25556-2010 食品添加剂 酒石酸氢钾 卫生部公告2010年第19号 65.食品添加剂 复合膨松剂 GB 25591-2010 食品添加剂 复合膨松剂 卫生部公告2010年第19号 66.食品添加剂 硫酸铝钾 GB 1895-2004食品添加剂 硫酸铝钾   67.食品添加剂 硫酸铝铵 GB 25592-2010 食品添加剂 硫酸铝铵 卫生部公告2010年第19号 68.食品添加剂 羟丙基淀粉醚 QB 1229-1991(2009)食品添加剂 羟丙基淀粉醚   69.食品添加剂 山梨糖醇液 GB 7658-2005食品添加剂 山梨糖醇液   70.食品添加剂 聚葡萄糖 GB 25541-2010 食品添加剂 聚葡萄糖 卫生部公告2010年第19号 71.食品添加剂 碳酸氢钠 GB 1887-2007食品添加剂 碳酸氢钠   72.食品添加剂 碳酸钙 GB 1898-2007食品添加剂 碳酸钙   73.食品添加剂 碳酸镁 GB 25587-2010 食品添加剂 碳酸镁 卫生部公告2010年第19号 74.食品添加剂 偶氮甲酰胺 食品添加剂 偶氮甲酰胺 卫生部公告2011年第8号指定标准 75.食品添加剂 苋菜红 GB 4479.1—2010 食品添加剂 苋菜红 卫生部公告2010年第19号 76.食品添加剂 苋菜红铝色淀 GB 4479.2-2005食品添加剂 苋菜红铝色淀   77.食品添加剂 胭脂红 GB 4480.1-2001食品添加剂 胭脂红   78.食品添加剂 胭脂红铝色淀 GB 4480.2-2001食品添加剂 胭脂红铝色淀   79.食品添加剂 柠檬黄 GB 4481.1—2010 食品添加剂 柠檬黄 卫生部公告2010年第19号 80.食品添加剂 柠檬黄铝色淀 GB 4481.2—2010 食品添加剂 柠檬黄铝色淀 卫生部公告2010年第19号 81.食品添加剂 日落黄 GB 6227.1—2010 食品添加剂 日落黄 卫生部公告2010年第19号 82.食品添加剂 日落黄铝色淀 GB 6227.2-2005食品添加剂 日落黄铝色淀   83.食品添加剂 亮蓝 GB 7655.1-2005食品添加剂 亮蓝   84.食品添加剂 亮蓝铝色淀 GB 7655.2-2005食品添加剂 亮蓝铝色淀   85.食品添加剂 新红 GB 14888.1-2010 食品添加剂 新红 卫生部公告2010年第19号 86.食品添加剂 新红铝色淀 GB 14888.2-2010 食品添加剂 新红铝色淀 卫生部公告2010年第19号 87.食品添加剂 诱惑红 GB 17511.1-2008食品添加剂 诱惑红   88.食品添加剂 诱惑红铝色淀 GB 17511.2-2008食品添加剂 诱惑红铝色淀   89.食品添加剂 赤藓红 GB 17512.1-2010 食品添加剂 赤藓红 卫生部公告2010年第19号 90.食品添加剂 赤藓红铝色淀 GB 17512.2-2010 食品添加剂 赤藓红铝色淀 卫生部公告2010年第19号 91.食品添加剂 β-胡萝卜素 GB 8821—2010 食品添加剂 β-胡萝卜素 卫生部公告2010年第19号 92.食品添加剂 天然β-胡萝卜素 QB 1414-1991(2009)食品添加剂 天然β-胡萝卜素   93.食品添加剂 甜菜红 QB/T 3791-1999(2009)食品添加剂 甜菜红   94.食品添加剂 紫胶红色素 GB 4571—1996食品添加剂 紫胶红色素   95.食品添加剂 辣椒红 GB 10783-2008食品添加剂 辣椒红   96.食品添加剂 焦糖色(亚硫酸铵法、氨法、普通法) GB 8817-2001食品添加剂 焦糖色(亚硫酸铵法、氨法、普通法)   97.食品添加剂 红米红 GB 25534-2010 食品添加剂 红米红 卫生部公告2010年第19号 98.食品添加剂 栀子黄 GB 7912-2010 食品添加剂 栀子黄 卫生部公告2010年第19号 99.食品添加剂 菊花黄 QB 3792-1999(2009)食品添加剂 菊花黄   100.食品添加剂 黑豆红 QB 3793-1999(2009)食品添加剂 黑豆红   101.食品添加剂 高粱红 GB 9993-2005食品添加剂 高粱红   102.食品添加剂 可可壳色素 GB 8818-2008食品添加剂 可可壳色素   103.食品添加剂 红曲米(粉) GB 4926-2008食品添加剂 红曲米(粉)   104.食品添加剂 红曲红 GB 15961-2005食品添加剂 红曲红   105.食品添加剂 天然苋菜红 QB 1227-1991(2009)食品添加剂 天然苋菜红   106.食品添加剂 姜黄色素 QB 1415-1991(2009)食品添加剂 姜黄色素   107.食品添加剂 叶绿素铜钠盐 GB 26406-2011 食品添加剂 叶绿素铜钠盐 卫生部公告2011年第7号 108.食品添加剂 萝卜红 GB 25536-2010 食品添加剂 萝卜红 卫生部公告2010年第19号 109.食品添加剂 二氧化钛 GB 25577-2010 食品添加剂 二氧化钛 卫生部公告2010年第19号 110.食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯 食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯 GB 8272-2009食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯   食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯(丙二醇法) GB 10617-2005食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯(丙二醇法)   食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯(无溶剂法) QB 2245-1996(2009)食品添加剂 蔗糖脂肪酸酯(无溶剂法)   111.食品添加剂 酪蛋白酸钠 QB/T 3800-1999(2009)食品添加剂 酪蛋白酸钠(原GB 10797-89)   112.食品添加剂 蒸馏单硬脂酸甘油酯 GB 15612-1995 食品添加剂 蒸馏单硬脂酸甘油酯   113.食品添加剂 山梨醇酐单硬脂酸酯(司盘60) GB 13481-2010 食品添加剂 山梨醇酐单硬脂酸酯(司盘60) 卫生部公告2010年第19号 114.食品添加剂 山梨醇酐单油酸酯(司盘80) GB 13482-2010 食品添加剂 山梨醇酐单油酸酯(司盘80) 卫生部公告2010年第19号 115.食品添加剂 单、双硬脂酸甘油酯 GB 1986-2007食品添加剂 单、双硬脂酸甘油酯   116.食品添加剂 辛癸酸甘油酯 QB 2396-1998(2009)食品添加剂 辛癸酸甘油酯   117.食品添加剂 聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸脂 QB/T 3790-1999(2009)食品添加剂 聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸脂   118.食品添加剂 木糖醇酐单硬脂酸酯 QB/T 3784-1999(2009)食品添加剂 木糖醇酐单硬脂酸酯   119.食品添加剂 改性大豆磷脂LS/T 3225-1990食品添加剂 改性大豆磷脂(原GB 12486-90)   120.食品添加剂 山梨醇酐单月桂酸酯(司盘20) GB 25551-2010 食品添加剂 山梨醇酐单月桂酸酯(司盘20) 卫生部公告2010年第19号 121.食品添加剂 山梨醇酐单棕榈酸酯(司盘40) GB 25552-2010 食品添加剂 山梨醇酐单棕榈酸酯(司盘40) 卫生部公告2010年第19号 122.食品添加剂 双乙酰酒石酸单双甘油酯 GB 25539-2010 食品添加剂 双乙酰酒石酸单双甘油酯 卫生部公告2010年第19号 123.食品添加剂 三聚甘油单硬脂酸酯 GB 13510-1992食品添加剂 三聚甘油单硬脂酸酯   124.食品添加剂 聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯(吐温60) GB 25553-2010 食品添加剂 聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯(吐温60) 卫生部公告2010年第19号 125.食品添加剂 聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯(吐温80) GB 25554-2010 食品添加剂 聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯(吐温80) 卫生部公告2010年第19号 126.食品添加剂 果胶 GB 25533-2010 食品添加剂 果胶 卫生部公告2010年第19号 127.食品添加剂 卡拉胶 GB 15044-2009食品添加剂 卡拉胶   128.食品添加剂 藻酸丙二醇酯 GB 10616-2004食品添加剂 藻酸丙二醇酯   129.食品添加剂 松香甘油酯和氢化松香甘油酯 GB 10287-1988食品添加剂 松香甘油酯和氢化松香甘油酯 食品添加剂 氢化松香甘油酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 130.食品添加剂 乳酸脂肪酸甘油酯 食品添加剂 乳酸脂肪酸甘油酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 131.食品添加剂 乙酰化单、双甘油脂肪酸酯 食品添加剂 乙酰化单、双甘油脂肪酸酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 132.食品添加剂 硬脂酸钙 食品添加剂 硬脂酸钙 卫生部公告2011年第8号指定标准 133.食品添加剂 硬脂酸镁 食品添加剂 硬脂酸镁 卫生部公告2011年第8号指定标准 134.食品添加剂 硬脂酰乳酸钙 食品添加剂 硬脂酰乳酸钙 卫生部公告2011年第8号指定标准135.食品添加剂 硬脂酰乳酸钠 食品添加剂 硬脂酰乳酸钠 卫生部公告2011年第8号指定标准 136.食品添加剂 丙二醇脂肪酸酯 食品添加剂 丙二醇脂肪酸酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 137.食品添加剂 聚甘油脂肪酸酯 食品添加剂 聚甘油脂肪酸酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 138.食品添加剂 乳糖醇 食品添加剂 乳糖醇 卫生部公告2011年第8号指定标准 139.食品添加剂 α-淀粉酶制剂 GB 8275-2009食品添加剂 α-淀粉酶制剂   140.食品添加剂 糖化酶制剂 GB 8276-2006食品添加剂 糖化酶制剂   141.食品添加剂 果胶酶制剂 QB 1502-1992(2009)食品添加剂 果胶酶制剂   142.食品添加剂 真菌α-淀粉酶 QB 2526-2001(2009)食品添加剂 真菌α-淀粉酶   143.食品添加剂 α-葡萄糖转苷酶 QB 2525-2001(2009)食品添加剂 α-葡萄糖转苷酶   144.食品添加剂 a-乙酰乳酸脱羧酶制剂 GB 20713-2006食品添加剂 a-乙酰乳酸脱羧酶制剂   145.食品添加剂 纤维素酶制剂 QB 2583-2003 纤维素酶制剂   146.食品工业用酶制剂 GB 25594-2010 食品添加剂 食品工业用酶制剂 卫生部公告2010年第19号 147.食品添加剂 5'-鸟苷酸二钠 QB/T 2846-2007食品添加剂 5'-鸟苷酸二钠   148.食品添加剂 呈味核苷酸二钠 QB/T 2845-2007食品添加剂 呈味核苷酸二钠   149.食品添加剂 甘氨酸(氨基乙酸) GB 25542-2010 食品添加剂 甘氨酸(氨基乙酸) 卫生部公告2010年第19号 150.食品添加剂 L-丙氨酸 GB 25543-2010 食品添加剂 L-丙氨酸 卫生部公告2010年第19号 151.食品用石蜡 GB 7189-1994食品用石蜡   152.食品级白油 GB 4853-2008食品级白油   153.食品添加剂 吗啉脂肪酸盐果蜡 GB12489-2010 食品添加剂 吗啉脂肪酸盐果蜡 卫生部公告2010年第19号 154.食品添加剂 紫胶(虫胶) LY 1193—1996 食品添加剂 紫胶(虫胶)   155.食品添加剂 松香季戊四醇酯 食品添加剂 松香季戊四醇酯 卫生部公告2011年第8号指定标准 156.食品添加剂 巴西棕榈蜡 食品添加剂 巴西棕榈蜡 卫生部公告2011年第8号指定标准 157.食品添加剂 蜂蜡 食品添加剂 蜂蜡 卫生部公告2011年第8号指定标准 158.食品添加剂 三聚磷酸钠 GB 25566-2010 食品添加剂 三聚磷酸钠 卫生部公告2010年第19号 159.食品添加剂 磷酸氢二钾 GB 25561-2010 食品添加剂 磷酸氢二钾 卫生部公告2010年第19号 160.食品添加剂 磷酸二氢铵 GB 25569-2010 食品添加剂 磷酸二氢铵 卫生部公告2010年第19号 161.食品添加剂 磷酸氢二钠 GB 25568-2010 食品添加剂 磷酸氢二钠 卫生部公告2010年第19号 162.食品添加剂 磷酸二氢钠 GB 25564-2010 食品添加剂 磷酸二氢钠 卫生部公告2010年第19号 163.食品添加剂 L-赖氨酸盐酸盐 GB 10794-2009 食品添加剂 L-赖氨酸盐酸盐   164.食品添加剂 牛磺酸 GB 14759-2010食品添加剂 牛磺酸 卫生部公告2010年第19号 165.食品添加剂 左旋肉碱 GB 17787-1999 食品添加剂 左旋肉碱 食品添加剂 左旋肉碱 卫生部公告2011年第8号指定标准 166.食品添加剂 维生素A GB 14750-2010 食品添加剂 维生素A 卫生部公告2010年第19号 167.食品添加剂 维生素B1(盐酸硫胺) GB 14751-2010 食品添加剂 维生素B1(盐酸硫胺) 卫生部公告2010年第19号 168.食品添加剂 维生素B2(核黄素) GB 14752-2010 食品添加剂 维生素B2(核黄素) 卫生部公告2010年第19号 169.食品添加剂 维生素B6(盐酸吡哆醇) GB 14753-2010 食品添加剂 维生素B6(盐酸吡哆醇) 卫生部公告2010年第19号 170.食品添加剂 维生素C(抗坏血酸) GB 14754-2010 食品添加剂 维生素C(抗坏血酸) 卫生部公告2010年第19号 171.食品添加剂 维生素D2(麦角钙化醇) GB 14755-2010 食品添加剂 维生素D2(麦角钙化醇) 卫生部公告2010年第19号 172.食品添加剂 烟酸 GB 14757-2010 食品添加剂 烟酸 卫生部公告2010年第19号 173.食品添加剂 叶酸 GB 15570-2010 食品添加剂 叶酸 卫生部公告2010年第19号 174.食品添加剂 乳酸亚铁 GB 6781-2007 食品添加剂 乳酸亚铁   175.食品添加剂 柠檬酸钙 GB 17203-1998 食品添加剂 柠檬酸钙   176.食品添加剂 葡萄糖酸钙 GB 15571-2010食品添加剂 葡萄糖酸钙 卫生部公告2010年第19号 177.食品添加剂 生物碳酸钙 QB 1413-1999(2009)食品添加剂 生物碳酸钙   178.食品营养强化剂 煅烧钙 GB 9990-2009 食品营养强化剂 煅烧钙   179.食品添加剂 L-苏糖酸钙 GB17779-2010 食品添加剂 L-苏糖酸钙 卫生部公告2010年第19号 180.食品添加剂 乙酸钙 GB 15572-1995 食品添加剂 乙酸钙及第1号修改单   181.食品添加剂 葡萄糖酸锌 GB 8820-2010 食品添加剂 葡萄糖酸锌 卫生部公告2010年第19号 182.食品添加剂 天然维
  • 国产自研多功能Oligo合成仪成功交付,助力中国生物智造
    2022年11月,伯科生物科技有限公司(以下简称“伯科生物”)自主研发的首款多功能Oligo合成仪SynStar21已成功交付北京合生基因科技有限公司(以下简称“合生基因”),双方将在基于RNA合成的技术方向积极合作,拓展应用管线。伯科生物是一家合成生物学底层技术领军企业,致力于面向合成生物学与基因组学的新技术开发与转化。成立至今,伯科生物持续拓展核酸(DNA/RNA)合成上游技术与设备的开发制造。伯科生物研发团队经过五年的努力,在探索与实践了不同前沿合成技术路径后,确认了当前成熟的合成工艺,可以满足科学试验、临床检测以及药物研发等不同的合成需求。SynStar21多功能Oligo合成仪在上一代长链DNA合成仪的基础上自主研发完成,具备多种合成功能,满足RNA、DNA、DNA/RNA修饰以及DNA/RNA嵌合Oligo合成,具有合成准确性高、经济、操作简单等优势;SynStar21合成仪通过深度优化的硬件和软件系统,可以提供nmol~μmol合成规格,可开展不同类别不同长度不同修饰的高品质DNA和RNA Oligo合成,单链长度可达120nt DNA和100nt RNA。合生基因是致力于合成生物学在生物医药和生命健康领域应用的国家高新技术企业,专注于基于合成生物学技术的基因与细胞治疗药物研发及科研与临床服务。2021年10月11日,合生基因研发的首款基因治疗产品——用于治疗晚期实体瘤的溶瘤病毒产品 SynOV1.1 腺病毒注射液获得国家药品监督管理局(NMPA)临床试验默示许可,这也是国内首个“合成基因线路精准调控”的基因治疗产品获得国家药监局批准开展临床试验。在此之前,该产品已于2020年11月获得美国FDA临床试验许可。合生基因期望利用合成生物技术开发针对癌症、遗传病、传染性疾病的创新药物和治疗方法,构建基于合成生物技术的生物医药新生态。合生基因首席科学家谢震教授指出,在细胞治疗和小核酸药物等的药物研发领域,很大程度上都需要利用合成生物技术进行研发。合生基因通过融合信息技术,挖掘关键且具有差异化的生物学元件,组装成真正的分子机器,利用分子机器进行细胞功能模块化设计。目前合生基因将合成生物学技术应用到了溶瘤病毒的治疗领域,研发出了具有差异化的产品,达到杀伤肿瘤效果。近年来,核酸药物、细胞/基因治疗的研发与临床转化取得了巨大的进步。2022年3月,美国麻省理工大学的科研团队在《自然》杂志发表论文,首次报道了在动物模型中通过sup-tRNA治疗无义突变导致的遗传疾病的可能性[1];2022年11月,靶向LPA基因的siRNA降脂药物Olpasir的II期临床试验结果公布于《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine)上,在治疗36周时血液中脂蛋白(a)水平下降超过95%,几乎所有患者的脂蛋白(a)恢复正常水平,试验结果令人振奋[2]。截止目前,FDA已经批准了十余款寡核苷酸药物,包括多种合成修饰的RNA或DNA,例如反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide,ASO)、小干扰核糖核酸(small interfering RNA,siRNA)和核酸适配体(aptamer)等。2021年12月,靶向PCSK9基因的siRNA降脂药物Leqvio(inclisiran)获FDA批准,一年两次给药可实现长效降脂,极大的提高了患者的依从性,对动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)有良好治疗效果。图1 ASO、siRNA作用机制以及用于心血管疾病的治疗[3、4]2022年,有5款基因疗法获得美国或欧盟监管机构的批准上市(Upstaza、Zynteglo、Roctavian、Skysona和Hemgenix),分别用于治疗芳香族L-氨基酸脱羧酶缺乏症(AADCD)和β地中海贫血等疾病。在肿瘤治疗方面,2022年10月在国际医学权威期刊《柳叶刀》(The Lancet)上,概述了目前mRNA癌症疫苗的研发进展和临床试验状况,现在至少有35项mRNA癌症疫苗在临床开发中。mRNA疫苗由于其耐受性好、具有非传染性同时生产速度快、成本低等优势,已有大量临床试验开始评估mRNA疫苗的临床疗效和免疫原性[5]。未来,中国的生物科技企业需要努力在核心设备的自研自造、生物学工程的优化创新、生物技术与信息技术的融合等方面积极开拓,纵深合作,共同推动中国生物经济的持续健康发展。参考文献:1. Wang J, Zhang Y, Mendonca C A, et al. AAV-delivered suppressor tRNA overcomes a nonsense mutation in mice[J]. Nature, 2022, 604(7905): 343-348.2. O'Donoghue ML, Rosenson RS, Gencer B, et al. OCEAN(a)-DOSE Trial Investigators. Small Interfering RNA to Reduce Lipoprotein(a) in Cardiovascular Disease. N Engl J Med. 2022 Nov 17 387(20):1855-1864.3. Blom D J, Marais A D, Moodley R, et al. RNA-based therapy in the management of lipid disorders: a review[J]. Lipids in Health and Disease, 2022, 21(1): 1-16.4. Paunovska K, Loughrey D, Dahlman J E. Drug delivery systems for RNA therapeutics[J]. Nature Reviews Genetics, 2022, 23(5): 265-280.5. Lorentzen, Cathrine Lund, et al. "Clinical advances and ongoing trials on mRNA vaccines for cancer treatment." The Lancet Oncology 23.10 (2022): e450-e458.关于伯科伯科生物科技有限公司是一家合成生物学底层技术领军企业,致力于面向合成生物学与基因组学的新技术开发与转化,于2020年获得国家高新技术企业认证。为学术研究与商业应用提供了高品质核酸产品,为医疗健康、生物制药和农业等领域提供底层技术支持。公司产品线涵盖NGS测序、纳米孔测序、PCR平台检测、CRISPR基因编辑、以及RNA干扰等领域。伯科生物已在中国无锡搭建全流程国产化的高通量核酸合成与应用技术转化中心,建立了GMP厂房和ISO9001、ISO13485质量体系。公司已经为国内外100多家的医学检验机构、30多家知名医院与临床学术团队开发了400多款液相基因芯片(Gene Panel),在基因组、转录组、甲基化组及病原体液相基因芯片均有成熟的产品。液相基因芯片(Gene Panel)已经成为合成生物学的重要应用之一,在生殖、遗传疾病、肿瘤诊断、肿瘤早筛、病原体检测等医学与健康领域有着广泛的应用,在动植物的分子育种以及品种鉴定方面也有着广阔的应用前景。2020年9月伯科生物在液相基因芯片取得突破性进展,完成了首款全流程国产人全外显子液相基因芯片的研发与测试,正式推向市场,达到了国际领先水平,打破了海外巨头对该产品的垄断。该产品在实现优质性能的同时实现了模块化扩展,扩大全外显子液相基因芯片在科研、临床、大健康等领域的应用。伯科生物可以完整提供全流程国产甲基化液相基因芯片以及配套试剂。未来,依托合成生物学的底层技术,伯科生物将向基因治疗、核酸药物、DNA存储、DNA材料学以及分子育种等领域积极拓展,为实现“精益求精创新,为人类美好生活”的企业使命而努力。
  • 促肾上腺皮质激素ACTH(18-39)抗体现货促销
    【详细说明】:促肾上腺皮质激素ACTH(18-39)抗体【浓 度】:1mg/1ml 抗体来源【宿 主】:兔源、鼠源、其他 克隆:单克隆抗体、多克隆抗体【适 用】:Human, Mouse, Rat, Chicken, Dog, Pig, Cow, Horse, Sheep, Monkey, others。 抗体类型:一抗 研究领域:细胞生物、神经生物学等 【性 状】:促肾上腺皮质激素ACTH(18-39)抗体冻干粉或液体【相关标记】:FITC、Gold 、HRP、PE PE-Cy3、PE-CY5、PE-CY5.5 、PE-CY7 、RBITC 、 Alexa Fluor 350、Alexa Fluor 488 、 Alexa Fluor 555 、Alexa Fluor 647、AP 、APC 、Biotin 、Cy3 、Cy5 、Cy5.5 、Cy7 。【储 存 液】: Preservative: 15mM Sodium Azide, Constituents: 1% BSA, 0.01M PBS, pH 7.4 or PBS with 0.1% sodium azide and 50% glycerol pH 7.3. -20oC, Avoid freeze / thaw cycles.【产品应用】 :Immunohistochemistry (IHC), Flow Cytometry (FACS) , Western Blotting (WB) , ELISA , Immunohistochemistry , Immunohistochemistry (Paraffin-embedded Sections) (IHC (p)) , Immunoprecipitation (IP) , Immunocytochemistry (ICC) ,Immunofluorescence (IF)等。促肾上腺皮质激素ACTH(18-39)抗体ADCY8 腺苷酸环化酶8抗体 (1)IgG :血清中含量最高,因此是最重要的抗感染分子,包括抗菌、抗病毒、抗毒素等。 IgG 还能激活补体,结合并增强巨噬细胞的吞噬功能(调理作用和 ADCC 效应),穿过胎盘,保护胎儿及新生婴儿免受感染。 (2)IgA :分单体和双体两种。前者存在血清中,后者存在于黏膜表面及分泌液中,是黏膜局部抗感染的重要因素。(3)IgM :是分子量最大,体内受感染后最早产生的抗体,具有很强的激活补体和调理作用,因此是重要的抗感染因子,且常用于诊断早期感染。  (4)IgD :主要存在于成熟 B 细胞表面,是 B 细胞识别抗原的受体。 (5)IgE :血清中含量最少的抗体,某些过敏性体质的人血清中可检测到,参与介导 I 型超敏反应和抗寄生虫感染。促肾上腺皮质激素ACTH(18-39)抗体现货促销中,为您推荐相关优质检测抗体:Anti-Leptin receptor(long) 瘦素受体抗体(长) Anti-Leptin receptor(long) 瘦素受体抗体(长) Anti-Lgr5/GPR49 肠上皮干细胞蛋白抗体 Anti-LH (Mouse Anti-Human Luteinizing Hormone Monoclonal Antibody) 鼠抗人促黄体生成素抗体 Anti-L-HDC (L-Histidine decarboxylase) L-组氨酸脱羧酶抗体 hu, mo, rat, bov, dog, pig, chi Anti-LHRH/GNRH (luteinizing hormone-releasing hormone) 黄体激素释放激素抗体/促性腺激素释放激素抗体 Anti-LIF (leukemia inhibitory factor) 白血病抑制因子抗体 Anti-Lingo-1 Nogo受体作用蛋白抗体 Anti-Livin (Inhibitors of apoptosis proterins Livin) 一种新的凋亡抑制蛋白抗体 anti-LFABP/FABP-1(Liver Fatty acid binding protein) 肝脏型脂肪酸结合蛋白抗体 anti-LFABP/FABP-1(Liver Fatty acid binding protein) 肝脏型脂肪酸结合蛋白抗体 Anti-LN (laminin) 层粘连蛋白抗体 Anti-Lpin1 protein Lpin1 抗体 Anti-Lpin1 protein Lpin1 抗体 Anti-LRP/MVP (Lung resistance related protein) 肺耐药相关蛋白抗体 Anti-LRRK2 (Leucine-rich repeat kinase 2) 帕金森氏病致病基因/神经系统新功能基因抗体 Anti-Lumbrokinase 抗蚯蚓纤溶酶抗体/抗蚓激酶抗体 Anti-Lysozyme 溶菌酶抗体 anti-LYVE-1(lymphalic vessel endotheilial hyaluronan receptor 1) 淋巴管内皮透明质酸受体抗体 Anti-M2-PK ( pyruvate Kinase M2) 丙酮酸激酶-M2抗体 Anti-M2-PK (pyruvate Kinase M2) 丙酮酸激酶-M2(小鼠来源抗体) Anti-Integrin αM/CD11b (Mac-1/CR3A)(Integrin-alpha2) 巨噬细胞表面分子/整合素-α2抗体 Anti-ChRM1 (muscarinic acetylcholine receptor) 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M1抗体 Anti-MADCAM-1(-Mucosal addressin cellular adhesion molecule-1) 粘膜选址素抗体 Anti-MAG-a/b (Myelin associated glycoprotein L / S -MAG ) 髓鞘相关糖蛋白a/b抗体 Anti-MAG-a/L-MAG (Myelin associated glycoprotein) 髓鞘相关糖蛋白-a抗体 Anti-MAGE-1/HLA-A1 protein (melanoma antigen family A member 1) 黑素瘤抗原-1抗体 Anti-MAPKK1 (MAP kinase kinase 1) 丝裂原活化蛋白激酶激酶1 Anti-MAPKK2 (MAP kinase kinase 2) 丝裂原活化蛋白激酶激酶2抗体 Anti-Maspin (mammary serine protease inhibitor) 抑癌基因抗体 Anti-Matriptase 蛋白裂解酶(一种新的癌基因)抗体 Anti-MBP (Myelin Basic Protein, MBP) 髓鞘碱性蛋白抗体 Anti-MCP-1 (monocyte chemotactic protein1) 巨噬细胞趋化蛋白-1抗体 Anti-M-CSF (Macrophage Colony Stimulating Factors) 巨噬细胞克隆刺激因子抗体 Anti-MDM2 (urine double minute 2) 双微体2癌基因抗体 Anti-Megsin/SER—PINB7 丝氨酸(或半胱氨酸)蛋白酶抑制剂B7抗体 Anti-Melan-A/MART-1 黑色素瘤相关抗原/黑色素-A抗体 Anti-Metal ion transporter 拟南介金属离子转运蛋白抗体 Anti-Mfn1 (Mitofusin1) 线粒体融合蛋白1抗体 Anti-MGMT (O6-methylguanine-DNA methyltransferase) O6甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶抗体 anti-MT(metallothionein) 金属基质硫蛋白抗体 anti-MGr1-Ag/37LRP(P37-kDa laminin receptor precursor)(NT) 层粘连蛋白受体1抗体(N端) anti-MGr1-Ag/37LRP(P37-kDa laminin receptor precursor)(CT) 层粘连蛋白受体1抗体(C端) Anti-MICA(MHC class I polypeptide-related sequence A) 一种细胞应激分子抗体 Anti-Midnolin isoform Protein 1 中脑核仁蛋白1抗体 Anti-Midnolin isoform Protein 2 中脑核仁蛋白2抗体 Anti-MIF (Macrophage Migration Inhibitory Factor) 巨噬细胞移动抑制因子抗体 Anti-MIP-1α (macrophage inflammatory protein 1α) 巨噬细胞炎症因子1α抗体 Anti-MIP-1β (macrophage inflammatory protein 1β) 巨噬细胞炎症因子1β 抗体 Anti-MMP-1(matrix metalloproteinases-1) 基质金属蛋白酶-1抗体 Anti-MMP-1(matrix metalloproteinases-1)anti-Mouse 基质金属蛋白酶-1抗体(小鼠) Anti-MMP-13 (Matrix metalloproteinase 13) 基质金属蛋白酶13抗体 Anti-MMP-14(Matrix metalloproteinase-14) 基质金属蛋白酶-14抗体 Anti-MMP-2(Collagenase IV /Gelatinase A/Metallo proteinase-2) 基质金属蛋白酶-2抗体 Anti-MMP-3(matrix metalloproteinase-3/Transin-1/SL-1/Stromelysin-1 precursor) 基质金属蛋白酶-3抗体 Anti-MMP-7(Matrilysin/matrix metalloproteinases-7) 基质金属蛋白酶-7抗体 Anti-MMP-9(matrix metalloproteinase 9) 基质金属蛋白酶-9抗体 Anti-β-2-MG 鼠抗人β2微球蛋白抗体(单抗) Anti-Mo anti-KLH 小鼠抗血蓝蛋白抗体 Anti-MOG (myelin oligo-dendrocyte glycoprotein-MOG) 髓鞘少树突胶质细胞糖蛋白抗体 Anti-Mouse anti-human HAS 鼠抗人血清白蛋白单克隆抗体 Anti-Mouse IgA 兔抗小鼠IgA抗体 Anti-MPO (myeloperoxidase) 髓过氧化物酶抗体 Anti-MRP1(Multidrug Resistanec-Associated Protein 1) 多药耐药相关蛋白1抗体 Anti-MRP2 (multidrug resistance-associated protein2) 多药耐药相关蛋白2抗体 Anti-MRP3(Multidrug Resistanec-Associated Protein 3) 多药耐药相关蛋白3抗体 Anti-MrpL28 (mitochondrial ribosomal protein L28) 线粒体核糖体蛋白L28抗体 Anti-MSH-2 (MutS homolog 2) 错配修复蛋白2抗体 anti-MLH1(Mutl homolog l gene) 错配修复蛋白1抗体 Anti-MSLN (mesothelin) 间皮素抗体 anti-MUC5AC/Mucin 5AC(Gastric Mucin M1) 胃粘液素抗体 Anti-MTR-1A (Melatonin receptor-1A) 褪黑素受体/松果体素受体抗体 Anti-mucin-1/Muc-1/CD227 antigen (Epithelial Membrane Antigen ) 粘蛋白-1/上皮膜抗原抗体 Anti-MyD88 (myeloid differential protein-88) 髓样分化蛋白抗体 Anti-Myelin P0 protein( peripheral myelin prothein Zero MPZ MPP) 外周髓磷脂P0蛋白/P0蛋白抗体 Anti-Myosin (Smooth Muscle) 鼠抗人心肌肌凝蛋白(平滑肌) 单抗 Anti-N-AChR α4 (Nicotinic-Acetylcholine receptor α4) 烟碱型乙酰胆碱受体α4抗体 Anti-N-AChR α7 (Nicotinic-Acetylcholine receptor α7) 烟碱型乙酰胆碱受体α7抗体 Anti-Nanog 胚胎干细胞关键蛋白抗体 anti-Natrexone 抗纳曲酮抗体IgG Anti-NAP1 (nucleosome assembly protein 1) 核小体组装蛋白1抗体 Anti-N-cadherin N-钙粘附分子抗体 Anti-N-coR1 (Nuclear receptor co-repressor 1) 核受体辅助抑制因子抗体 Anti-Nephrin Protein 肾病蛋白抗体 Anti-Nestin 巢蛋白/神经上皮干细胞蛋白抗体 Anti-Nestin 巢蛋白/神经上皮干细胞蛋白抗体 Anti-Neurobeachin protein (AKAP550) 蛋白激酶锚定蛋白/激酶固定蛋白抗体 Anti-Neurocan 神经粘蛋白抗体 Anti-Neurofascin-155 神经束蛋白-155 Anti-NF-H(Neurofilament triplet H) 高分子量神经丝蛋白抗体 Anti-NFKBp65(p65 NF-kappa B p65NFKB) 细胞核因子/k基因结合核因子抗体 Anti-NF-L(Neurofilament triplet L) 低分子量神经丝蛋白抗体 Anti-NF-M (Neurofilament triplet M) 中分子量神经丝蛋白抗体 Anti-NF-κBp50(p50 NF-kappa B p50NFKB) 细胞核因子50/κ基因结合核因子50抗体 Anti-NGF-R/p75NTR/CD271(p75 Neurotrophin R) 神经生长因子受体抗体 Anti-NGF-β 神经生长因子-β抗体 anti-NGN3(neurogenin 3 Neurog3) 神经元素3抗体 Anti-NGX6 (nasopharyngeal carcinoma/NPC associated gene 6) 鼻咽癌细胞相关基因6抗体 Anti-NHE1(Na+/H+ Exchanger) 钠氢通道蛋白抗体 Anti-NIK(NF-kappaB-Inducing Kinase) NFkB诱导的激酶抗体 Anti-NIS(Na+/I-symporter) 钠碘转运体蛋白抗体 Anti-NK-1/SuRCtance P Receptor (Neurokinin receptor1 Tachykinin receptor1) P物质受体抗体
  • 南京大学/厦门大学/中科大团队Nat. Catal.:可见光直接激发驱动的新光酶催化
    融合化学创新的生物制造,是可持续生物经济发展的原动力,也是当前中美科技博弈的焦点之一。生物制造的关键“芯片”是酶,然而现有酶的催化功能有限等问题极大地限制了生物制造的范畴。南京大学黄小强课题组自2021年建组以来,致力于融合生物与化学,实现新酶元件的创制和新分子生化体系的开发。近期,黄小强课题组与合作者以烯烃还原酶(ene-reductases, ER)为切入点,开发了可见光直接激发的新策略,实现了一例烯烃的不对称自由基氢芳基化转化。相关工作发表于Nature Catalysis。将酶催化和光催化结合的光酶催化,融合了可见光化学多样的反应性和酶的高选择性,成为当下开发新酶功能最有效的策略之一。ER是一类以黄素腺嘌呤单核苷酸(FMN)为辅因子的氧化还原酶,在自然界中催化C=C双键的双电子还原反应。前期Hyster、Huimin Zhao、吴起和徐鉴等课题组,通过可见光激发电子供体-受体(EDA)络合物的策略,开发了一系列净还原的自由基反应(图1b)。然而,直接可见光激发黄素蛋白催化非天然的双分子反应仍未有报道。图1. 受自然启发的光酶的氢芳基化。图片来源:Nat. Catal.除了光引发的自由基反应固有的选择性控制难题外,激发态的黄素蛋白面临很多竞争途径。首先,可见光激发的醌态黄素容易被反应缓冲液或氨基酸残基还原(图2,路径b)。其次,自由基碳碳成键步骤必须足够高效,以实现与无效的电子回转的竞争(图2,路径c)。第三,溶液中游离的未结合黄素可能引起消旋背景反应。受自然界中黄素依赖的脂肪酸光脱羧酶的启发,作者提出了一种直接光激发烯烃还原酶的新催化循环(图2)。首先,ER结合的辅因子FMNox被蓝色LED激发,由基态到达激发态FMNox*(Int. B)。激发态FMNox*单电子氧化富电子芳烃产生芳基自由基阳离子中间体以及半醌状态黄素辅因子FMNsq(Int. C)。随后的自由基C-C键形成,生成前手性自由基中间体(Int. D)。最后,酶活性位点内的电子和质子(或氢原子)转移,生成对映体富集的产物,并再生FMNox(Int. E)。图2. 设计的催化循环。图片来源:Nat. Catal.为了验证所设计的生物催化循环方案,作者选择了3-甲氧基噻吩1a和α-甲基苯乙烯2a作为模板底物,450-460 nm蓝色LED光照,发现几类烯还原酶可以以较低的反应性实现催化加氢芳基化(表1)。进一步研究发现,通过额外加入催化量的FMN作为添加剂,能够显著提高反应收率而不影响对映异构体选择性。通过条件优化,作者筛选到的葡萄糖酸杆菌来源的烯还原酶(GluER)可以实现对模板反应的高产率、高选择性催化,产物具有 (R) 选择性(97.5:2.5 er,entry 5);而来自酿酒酵母的老黄酶(OYE1)的产率为60%,具有 (S) 选择性(90:10 er,entry 6)。对以老黄酶为母本的突变体进行筛选,发现老黄酶的突变体(OYE1-F296A)的产率为65%,具有更好的 (S) 选择性(95:5 er,entry 7)。控制实验表明,惰性气氛、光照、酶都是反应正常进行所必需的。同时,降低酶催化剂的负载量到0.2 mol%,也能有52%的中等收率和优异的 (R) 选择性(95:5 er,entry 11)。表1. 条件优化。图片来源:Nat. Catal.接下来,作者使用GluER(ER1)、GluER_T36A-Y177F(ER2)、OYE1_F296A(ER3)、OYE1_F296G(ER4)对底物的适用性进行了考察(图3)。总体来看,该催化体系具有良好的底物适用范围和官能团耐受性,活化烯烃、内烯烃、非活化烯烃、以及各类芳基底物,都能顺利发生反应(27例,最高达99%收率)。通过使用不同的酶,该体系能够分别获得产物的两个对映异构体,即实现立体发散式生物合成。同时,反应可以以相同的效率和对映选择性放大到1 mmol级,如 (R)-3a的合成所示。此外,单晶X射线衍射研究确认ER3-4催化的产物的绝对构型为 (S)。图3. 代表性底物。图片来源:Nat. Catal.随后,作者进行了一系列的机理研究来验证所提出的催化反应机理。1)紫外-可见吸收光谱鉴定可见光直接激发FMN的关键过程(图4a);2)低温电子顺磁共振(EPR)实验和自由基捕获实验证实了该反应涉及的相关自由基中间体;3)自由基开环实验验证生成的自由基中间体,证实了Int. D的存在(图4d);4)氘代实验探索了自由基终止步骤的氢来源(图4e)。图4. 机理实验。图片来源:Nat. Catal.为了更好地理解关键的光氧化机制,作者进行了含时密度泛函理论(TDDFT)计算。计算结果显示,从1a到激发态FMNox*的单电子转移放热2.3 kcal/mol(图5a),支持可见光引发的单电子氧化在热力学上是有利的。作者为了研究OYE1_F296G中自由基反应过程的对映体选择性(Int. C → Int. E),进行了经典的MD模拟、QM/MM MD模拟和QM/MM计算,模拟结果支持自由基阳离子加成→质子转移→氢原子转移这个反应途径(图5c)。有趣的是,Int. C中的底物2a可以采用两种不同的构象,CH3基团可以朝里的,也可以是朝外的(图5b)。2a通过甲基(CH3-in → CH3-out)的翻转而发生的构象变化在动力学上非常容易,具有2.1 kcal/mol的较小能垒。从Int. C开始,QM/MM计算表明,对于CH3-in构象,1a+和2a之间的C-C耦合的能垒为15.6 kcal/mol,而CH3-out构象的能垒为12.7 kcal/mol,表明CH3-out构象更适合C-C偶联。这主要是因为2a的双键在CH3-out构象(3.75 Å)中与1a+-C2保持的距离比在CH3-in构象(4.17 Å)中更近。从IM1开始,计算表明阴离子FMNsq的N5可以作为从噻吩基C2位点提取质子的碱,CH3-in构象质子转移的能垒为12.9 kcal/mol,在CH3-out构象中,这一步反应能垒为13.5 kcal/mol。最后,前手性碳自由基可以从中性FMNsq物种中发生氢原子提取(HAT),分别从Int. D(CH3-in)得到 (R)-3a,从Int. D(CH3-out)得到 (S)-3a。图5c表明,对映选择性主要由1a+和2a之间的C-C偶联步骤决定。由于OYE1_F296G活性位点对底物的定位,(S)-3a的形成在动力学上优于(R)-3a,这与OYE1突变体形成的产物绝对构型一致。而对GluER催化反应的进一步计算表明,立体选择性也主要由C-C偶联步骤决定。图5. OYE1_F296G催化加氢芳基化的计算研究。图片来源:Nat. Catal.总之,南大/厦大/中科大团队合作报道了一例可见光直接激发黄素蛋白实现烯烃的不对称自由基加氢芳化反应,以优异的产率(最高达99%)和对映选择性(最高达99:1 er)制备了一系列对映体富集的氢芳基化产物。与先前报道的基于烯烃还原酶的光酶催化净还原体系不同,本文发展了一种机理上独特的氧化还原中性的催化循环,关键步骤是可见光直接激发黄素蛋白,并引发后续的单电子氧化和自由基加成途径。本文的理论计算部分由厦门大学王斌举课题组完成,电子顺磁共振实验部分由中国科学技术大学生命科学学院/中国科学院强磁场科学中心田长麟课题组完成,其余部分由南京大学黄小强课题组完成。南京大学博士研究生赵贝贝、厦门大学博士研究生冯键强和中国科学院强磁场科学中心于璐副研究员为论文的共同第一作者。黄小强特聘研究员、王斌举教授和田长麟教授为论文的共同通讯作者。论文得到了南京大学启动经费、科技部重点研发计划(2022YFA0913000, 2019YFA0405600, 2019YFA0706900)、国家自然科学基金(22277053, 22121001, 21927814, 21825703)、江苏省自然科学基金(BK20220760)、中国科学院青促会(2022455)等项目,以及稳态强磁场实验装置(SHMFF)的支持。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):Direct visible-light-excited flavoproteins for redox-neutral asymmetric radical hydroarylationBeibei Zhao, Jianqiang Feng, Lu Yu, Zhongqiu Xing, Bin Chen, Aokun Liu, Fulu Liu, Fengming Shi, Yue Zhao, Changlin Tian, Binju Wang & Xiaoqiang HuangNat Catal., 2023, DOI: 10.1038/s41929-023-01024-0通讯作者简介黄小强博士,南京大学化学化工学院特聘研究员、国家青年人才(海外)、重点研发计划青年首席;已在Nature, Nat. Catal.(3), Nat. Commun., JACS (3), ACIE (2), Acc. Chem. Res.(2)等杂志发表一作/通讯论文多篇。实验室正在招聘生物合成和化学合成方向的博士后、博士研究生,详见课题组主页:https://www.x-mol.com/groups/huang_xiaoqiang
  • 一种快速测定牛奶中乳清蛋白/酪蛋白比的方法
    21世纪,全球各个国家都处在一个经济、信息、科技多方面高速发展的时期。经济的发展提高了绝大多数人们的生活水平,信息科技的大爆炸拓展了人们的视野和见识,科技的进步为人类的持续发展和安全提供源动力。然而,事物通常都具有两面性,给我们带来便捷和效益的同时,也将衍生诸多问题。食品安全问题愈发严峻,便是当今经济、信息、科技发展的副产物。食品企业追求经济利益最大化时,往往利用一些不法的伪科学手段来降低企业生产成本,损害人们的身心健康安全。层出不穷的食品安全事件,尤其在乳制品行业年年都接连不断地爆发,如同挥之不去的梦魇,在这个信息大爆炸的时代,迅速传播,不断地刺痛着人们越来越越敏感脆弱的神经。 日前,香港商业调查机构CER公司公布报告称,某洋品牌配方奶粉远未达到国际标准甚至是中国所能接受的最低标准,被指最差洋奶粉。质量最差门主要是该品牌1段婴幼儿配方奶粉,乳清蛋白和酪蛋白比例不合格。说明称,乳清蛋白中含有高浓度、比例恰当的必需氨基酸,还含有为新生儿必需的半胱氨酸。乳清蛋白还含有包括免疫球蛋白和双歧因子等免疫因子。对于宝宝而言,乳清蛋白是一种优质蛋白,因为它容易被消化,蛋白质的生物利用度高,从而有效减轻肾脏负担。酪蛋白中含有丰富的必需氨基酸,还含有婴儿特别需求的蛋氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸。酪蛋白中结合了重要的矿物元素,如钙、磷、铁、锌等。但是,酪蛋白是一种大型、坚硬、致密、极困难消化分解的凝乳。过量的酪蛋白会产生较高的肾溶质负荷,给宝宝肾脏带来较重的负担,对宝宝是不安全的。 乳清蛋白和酪蛋白各有好处,但合适的比例还是应该以母乳作为黄金标准。母乳中乳清蛋白和酪蛋白的比例为60 : 40(而普通牛奶中乳清蛋白和酪蛋白的比例为18 : 82)。而此次被检测出的该品牌奶粉,乳清蛋白和酪蛋白的比列为41 : 59。国际食品法典委员会(CAC)在&ldquo 婴儿配方食品及特殊医学用途婴儿配方食品&rdquo 标准中,没有对产品中乳清蛋白的比例提出要求,而推荐以必需和半必需氨基酸的含量是否接近母乳作为婴儿配方食品中蛋白质质量的判定依据。其他国家和地区(包括美国、欧盟和澳大利亚、新西兰等)均未规定乳清蛋白在蛋白质中所占比例。我国国家标准GB10765-2010《婴儿配方食品》中,要求&ldquo 乳基婴儿配方食品中乳清蛋白含量应&ge 60%&rdquo ,即以乳或乳蛋白制品为主要原料的婴儿配方食品中,乳清蛋白所占总蛋白质的比例应大于等于60%。该要求主要是参考了母乳中乳清蛋白和酪蛋白的比例,沿用了我国GB10766-1997《婴儿配方乳粉ⅡⅢ》中关于乳清蛋白比例的相关规定。 各种品牌的婴儿奶粉都在宣称"接近母乳",其中乳清蛋白和酪蛋白的比例是一个重要的指标,因为它能提供最接近母乳的氨基酸组合,更好地满足宝宝的成长需要。实际上,牛奶中酪蛋白含量的测定对于乳制品和奶酪制品生产商也都具有重大的经济意义。厂商通过测定酪蛋白含量,可以精确预测利用牛奶生产奶酪的产量。目前,市场上已经有一种快速测定乳清蛋白和酪蛋白比例的方法,是由美国CEM公司提出,在一些实验室应用推广。原理上是利用快速真蛋白测定仪,测得总蛋白含量后,沉淀及过滤酪蛋白,再测量乳清蛋白含量,能够快速精确得出酪蛋白含量,从而确定乳清蛋白和酪蛋白比例。整个过程仅需约15分钟,精确度和重复性相比其它凯氏定氮法和凝胶色谱法等更高,且没有污染性、腐蚀性试剂。这种高效而环保的方法值得推广,使用。 美国 CEM SPRINT 真蛋白质测试仪 更多详情,请联系培安公司: 电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288 Email: sales@pynnco.com 网站:www.pynnco.com
  • 南方医科大学研究团队成果:人参皂苷Rg1通过调节肠道菌群、色氨酸代谢和血清素能系统功能减轻吗啡依赖
    南方医科大学研究团队发表相关论文,英文题目:GinsenosideRg1 mitigates morphine dependence via regulation of gut microbiota,tryptophan metabolism, and serotonergic system function。中文题目:人参皂苷Rg1通过调节肠道菌群、色氨酸代谢和血清素能系统功能减轻吗啡依赖研究背景吗啡依赖是一种毁灭性的神经精神疾病,可能与肠道菌群失调密切相关。人参皂苷Rg1(Rg1)是从人参根中提取的活性成分,对神经系统具有潜在的保健作用。然而,它在物质使用障碍中的作用仍不清楚。该文探索了Rg1在对抗吗啡依赖中的潜在调节作用。研究结果1.人参皂甙 Rg1 抑制吗啡诱导的小鼠的条件位置偏好(CPP)调理训练后各组小鼠体重略有增加,但是未观察到显著差异(图1C)。使用Smart3.0软件在15分钟内跟踪小鼠头部并记录它们的轨迹和停留时间。对照组和其他组之间的轨迹或CPP分数没有显着差异。在吗啡注射后在白室中花费的时间与基线相比以及在盐水处理后在白室中花费的时间显着增加(图1C,D),表明吗啡成功诱导CPP在实验小鼠中。MRH和MRL组与模型组相比,MRL和MRH小鼠在药物配对隔室的停留时间和轨迹显着减少。然而,在单独用人参皂甙Rg1治疗的小鼠中,没有观察到CPP评分和活动途径的变化。2.人参皂甙Rg1改善CPP小鼠肠道菌群失调阿片类药物成瘾通常与肠道菌群失调有关。为了进一步探索Rg1介导的抗成瘾机制,对粪便进行了16S rRNA 基因扩增子测序,以评估有或没有Rg1处理的CPP小鼠肠道微生物群的组成。维恩图显示了对照组和其他组小鼠共有476个OTU(图2A)。然而,对照组有1108个OTU,M组有1304个,MM组有19个,MRL组有548个,MRH组有1702个,CR组有195个。这些数据暗示了吗啡治疗诱导的肠道微生物群紊乱和人参皂苷Rg1给药后的部分恢复。值得注意的是,使用Chao1指数进行的α多样性分析显示,Rg1阻止了吗啡引起的细菌丰富度下降(图2B);然而,各组之间的香农指数没有差异(图2C)。通过Bray-Curtis主坐标分析(PCoA)研究肠道菌群的整体结构表明,吗啡组的细菌组成发生了变化,与对照组不同,表明肠道菌群失调吗啡处理诱导了微生物群(图2D)。然而,MRL、MRH、MM和CR组显示了四种不同的细菌组成簇。值得注意的是,MRL中的微生物群与MRH组中的微生物群更紧密地聚集在一起。我们在门水平上进一步分析了每组的肠道细菌组成。人参皂甙Rg1显着增加吗啡诱导的拟杆菌门和厚壁菌门相对丰度的降低(图2E),并显着降低吗啡诱导的蓝藻和变形杆菌的相对丰度增加。在家族水平上的进一步分析显示,吗啡处理导致随着叶绿体和线粒体的增加,拟杆菌属、Sutterellaceae和Tannerellaceae的相对丰度急剧下降。在MRL和MRH组中,吗啡诱导的丰度变化不同程度地逆转(图2F,G)。此外,Kruskal-WallisH检验用于评估指定组之间在物种水平上的差异的显着性,并观察到15个优势物种(图2H)。考虑到报告显示吗啡依赖模型中拟杆菌属的丰度低于对照,我们专注于拟杆菌属物种B.vulgatus、B.xylanisolvens和B.acidifaciens。吗啡显着降低了B.acidifaciens、B.vulgatus和B.xylanisolvens 的丰度。值得注意的是,B.vulgatus的相对丰度在Rg1给药后显着增加(图2I)。除了16SrRNA 测序外,我们还用B.vulgatus特异性引物进行了定量PCR,证实吗啡显着降低了丰度,人参皂苷Rg1处理后丰度显着增加(图2J)。图片图片图23.人参皂甙 Rg1抑制肠道微生物群衍生的水平和CPP小鼠血清色氨酸代谢物在药物依赖期间,肠道代谢谱发生变化,宿主代谢途径可能发生改变。我们假设人参皂苷Rg1可能通过肠道微生物发酵过程中产生的代谢物影响CPP。基于这一理论,我们使用非靶向代谢组学来识别可能在小鼠血清和肠道中改变的关键代谢物和代谢途径。MRL组和MRH组对吗啡诱导的CPP的疗效没有观察到统计学差异;然而,行为分析数据显示,MRH组的疗效优于MRL组。因此,我们选择MRH组作为非靶向代谢组学分析的代表性药物干预组。在血清和粪便中分别鉴定出1955和559种代谢物。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型分别在血清和粪便中的CONTROL、MODEL和MRH组中显示出显着的聚类分离(图3A、G)。热图分析显示,CPP导致代谢物发生显着变化,小鼠粪便和血清中共有177种代谢物(96种上调和81种下调)和69种代谢物(44种上调和25种下调)分别显着改变(图3D和J)。此外,对代谢物途径的分析表明,与对照组相比,CPP小鼠的以下途径发生了显着变化:色氨酸、α-亚麻酸、甘油磷脂、精氨酸和脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸代谢。值得注意的是,色氨酸代谢受到粪便和血清中吗啡的显着影响(图3B和H)。将MRH与MODEL组进行比较,在人参皂苷Rg1处理后,粪便和血清中的195种代谢物(94种上调和101种下调)和115种代谢物(60种上调和55种下调)分别显着改变(图3E和K)。代谢组学图显示色氨酸代谢受到Rg1补充的显着影响(图3C和I)。色氨酸代谢在微生物组-肠-脑轴中起关键作用。在这种情况下,我们专注于色氨酸代谢相关的代谢物。具体而言,色氨酸代谢相关代谢物的热图分析表明,参与色氨酸代谢的四种主要中间代谢物L-色氨酸、吲哚、N' -甲酰基犬尿氨酸和血清素是对吗啡的反应最显着增加的代谢物,它们的水平在Rg1处理后,粪便或血清中的含量降低。具体来说,我们发现与模型组相比,Rg1处理的肠道色氨酸和血浆血清素水平下调(图3F和L)。4.人参皂甙 Rg1 改善 CPP 小鼠海马 5-羟色胺能系统的变化血清色氨酸浓度会影响大脑的血清素系统。我们推测宿主色氨酸代谢物的变化可能与CPP小鼠的海马血清素能系统和其他神经递质有关。为了验证这一假设,使用酶联免疫吸附法检测海马和外周血清中谷氨酸、多巴胺、γ-GABA和5-HT的表达水平。在海马中,相对于对照组,CPP小鼠表现出显着升高的多巴胺水平和降低的γ-GABA水平(图4C)。然而,组间谷氨酸和血清素的浓度没有差异(图4A)。与M组相比,MRH组海马中GABA含量增加。此外,在MRL和MRH小鼠中观察到多巴胺水平显着下降。注射吗啡后血清中血清素和多巴胺水平升高,γ-GABA水平降低。所有CPP诱导的变化都被Rg1处理逆转(图4B、D、S2B)。为了进一步探索Rg1介导的抗成瘾机制,我们使用qPCR检测了小鼠海马中奖赏相关基因mRNA的相对转录水平,包括脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养酪氨酸激酶受体2型(TrkB)和血清素受体。与Rg1治疗组的转录水平相比,吗啡组中5-羟色胺受体(5-HTR1B和5-HTR2A)、BDNF和TrkB的转录水平因人参皂苷Rg1给药而下调(图4E、F)。这些数据表明人参皂甙Rg1可能通过抑制血清素系统来改善吗啡依赖。5.肠道微生物组的调控影响人参皂甙 Rg1 对吗啡诱导的小鼠 CPP 的抑制作用为了研究肠道菌群失调对吗啡诱导的小鼠行为的影响,我们在进行吗啡依赖性CPP训练之前,给BALB/cSPF 小鼠施用了不可吸收的抗菌剂或无菌水的混合物7天,然后进行CPP测试(图5A)。ATM治疗后各组小鼠体重下降,调理训练后略有增加;然而,各组之间没有观察到差异(图5B)。ABX与对照组相比,同时给予多种抗生素后,所有抗生素治疗小鼠在药箱中的停留时间均增加。此外,与ABX组相比,AM组在药物配对隔室中的停留时间明显增加。令人惊讶的是,小鼠在AMRL、AMRH和AMM组的药物配对隔室中的停留时间与AM组没有显着差异(图5D)。我们在鼠标头部轨迹中观察到相同的现象(图5C)。为了评估抗生素暴露后小鼠肠道微生物群发生的变化,通过16SrRNA 基因测序测定了粪便细菌组成。抗生素治疗极大地改变了微生物组并减少了细菌负荷(图5E)。为了研究肠道菌群失调对吗啡诱导的小鼠行为的影响,我们使用了维恩图显示了对照组和其他抗生素治疗小鼠共享的476个OTU;然而,1606个OTU是对照组独有的,48-68个OTU是其他六个抗生素治疗组独有的。随后用抗生素混合物治疗导致肠道微生物群显着消耗,细菌多样性显着降低。PCoA显示抗生素治疗的小鼠与对照小鼠相比具有显着不同的微生物群落(图5F)。但ABX、AM、AMRL、AMRH、AMM和AR组的细菌多样性没有显着变化,说明抗生素治疗根除大部分共生菌,吗啡和人参皂苷Rg1治疗后没有显着变化.我们在ABX小鼠的粪便中发现了几种细菌门,这些细菌门相对于对照组的粪便发生了改变(图5G)。优势门不同,伴随着Proteobacteria的丰度显着增加,而Verrucomicrobiota、Cyanobacteria、Firmicutes和Deferribacterota的丰度在抗生素处理后下降。然而,用抗生素治疗小鼠并没有改变拟杆菌的相对丰度,尽管抗生素治疗耗尽了肠道微生物组成。最后,我们用B.vulgatus特异性引物进行了定量PCR,并证实与对照组相比,抗生素治疗组的细菌显着减少了数百至数千倍(图5H)。此外,吗啡和人参皂甙Rg1并没有改变B.vulgatus对抗生素的反应。6.肠道微生物组的消耗影响色氨酸代谢并抑制 Rg1 诱导的基因表达接下来检测了抗生素混合物治疗对吗啡诱导的CPP小鼠代谢物和代谢途径的影响。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)模型显示,在粪便中的代谢物方面,对照组和ABX组之间的簇显着分离(图6A)。值得注意的是,抗生素治疗后ABX、AM和AMRH组之间没有明显的代谢物聚集。我们专注于色氨酸代谢途径,并观察到参与色氨酸代谢的代谢物被ATM显着改变。然而,在ABX、AM和AMRH中未观察到显着变化。因此,这些数据表明抗生素治疗强烈降低了粪便中色氨酸代谢物的水平(图6C),并且由吗啡和Rg1引起的代谢改变被消除。此外,在血清中,PLS-DA结果显示四组(对照组、ABX、AM和AMRH)的代谢物谱不同(图6B)。ATM显着改变了色氨酸代谢物。值得注意的是,与 ABX小鼠相比,注射吗啡的小鼠的代谢物发生了相当大的变化。具体而言,与 AM组相比,色氨酸代谢物在Rg1处理后没有显示出显着变化(图6D)。我们发现 Rg1治疗组和模型组在ABX治疗后肠道色氨酸和血浆血清素水平没有差异(图6E和F)。随后,我们发现微生物组消耗抵消了 Rg1在CPP小鼠海马体中诱导的变化(图6G-L)。Rg1治疗未能逆转5-HT、多巴胺、5-HTR1B/5-HTR2A 和BDNF-TrkB信号通路。7.B.vulgatus 协同增强人参皂苷 Rg1 抑制吗啡诱导的小鼠 CPP因为肠道B.vulgatus 减少和增加与吗啡诱导的CPP增加和Rg1降低CPP一致,并且在抗生素处理的小鼠中消除了人参皂苷Rg1对CPP的改善,我们探讨了B.vulgatus 是否在吗啡中起作用依赖。作为典型的拟杆菌属物种,普通拟杆菌是小鼠肠道中的主要细菌物种,我们试图确定普通拟杆菌是否会影响CPP进展。我们首先使用抗生素治疗来消耗肠道微生物群,然后再用B.vulgatus 定植。在吗啡诱导的CPP小鼠模型中检查B.vulgatus 对吗啡成瘾的影响(图7A)。抗生素治疗或B.vulgatus 移植没有显着改变体重(图7B)。单独使用B.vulgatus (AMBV) 进行灌胃显着降低了白框中的停留时间和轨迹百分比,而吗啡则增加了该百分比(图7C、7D)。值得注意的是,与B.vulgatus 和人参皂苷Rg1(AMBVR)共同治疗的小鼠在药物配对隔室中的停留时间和轨迹百分比显着降低。这些数据清楚地表明AMBVR在抑制CPP方面比AMBV取得了更好的功效。值得注意的是,在我们的研究中,用“吗啡”微生物组(AMF)进行肠道再定殖并没有诱导CPP行为。8.B.vulgatus 可以改变肠道微生物组成小鼠粪便样本的16SrRNA 基因测序揭示了用活的B.vulgatus灌胃肠道微生物群组成的变化。拟杆菌门的相对丰度从AM组的不到20%增加到AMBV组的40%和AMBVR组的60%(图7E)。定量PCR证实,与对照组相比,AMBV和AMBVR组灌胃后肠道中的细菌显着过度生长数百至数万倍(图7F)。这些数据表明,人参皂甙Rg1提高了CPP小鼠中普通双歧杆菌的丰度。9.B.vulgatus 改变了肠道微生物群衍生和宿主色氨酸代谢物对小鼠的粪便和血清进行了代谢组学分析。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)显示AM、AMBV和AMBVR组之间完全分离(图8A和D)。热图分析显示,仅用B.vulgatus灌胃导致CPP小鼠代谢物发生显着变化,粪便中有332种代谢物(211种上调和121种下调),血清中有82种代谢物(58种上调和24种下调)。我们对具有已知KEGGID 的332和82种显着不同的代谢物进行了KEGG途径富集分析,并分别鉴定了14和11种富含色氨酸代谢的代谢物。同时,将AMBVR与AM组进行比较,粪便中的313种代谢物(237种上调和76种下调)和血清中的82种代谢物(44种上调和38种下调)在与普通芽孢杆菌和人参皂甙Rg1共同处理后显着改变。在粪便中发现了13种代谢物,血清中发现了11种代谢物富集到色氨酸代谢,AMBV和AMBVR都改变了肠道微生物群衍生和宿主色氨酸代谢。我们随后检查了粪便和血清中由AMBV和AMBVR改变的色氨酸代谢物的相对丰度(图8B,C)。用B.vulgatus 灌胃下调色氨酸和血清素水平(图8E-I和9B)。10.B.vulgatus 协同增强人参皂甙-Rg1 诱导的吗啡诱导的海马 5-羟色胺能变化的抑制作用最后,为了证实人参皂甙Rg1通过影响肠道微生物群衍生的色氨酸代谢-血清素途径来减轻吗啡依赖,我们测定了海马和血清中5-HT、多巴胺和GABA的水平。CPP小鼠中血清素和多巴胺的血浆浓度较低,而GABA的血浆浓度高于单独用普通双歧杆菌灌胃或与Rg1共同治疗的小鼠(图9A-D)。值得注意的是,AMBVR小鼠的海马5-HT浓度显着低于AM小鼠。qPCR进一步证实了血清素受体和BDNF-TrkB的mRNA水平升高。我们观察到5-HTR1B、5-HTR2A和BDNF-TrkB的表达被B.vulgatus 定植和Rg1处理有效抑制(图9E、F)。研究结论该研究表明人参皂苷Rg1对吗啡依赖的改善作用与肠道微生物群有关。此外,我们发现微生物组的消耗和拟杆菌的补充可以影响吗啡依赖性并影响Rg1的功效,伴随着色氨酸代谢和5-羟色胺的变化。该研究结果提供了一个新的框架来理解中药通过肠道微生物群-色氨酸代谢和血清素能系统拮抗吗啡成瘾的机制,可能会带来新的诊断和治疗策略。
  • 中科院遗传发育所税光厚团队发表单细胞脂质组学综述文章
    2023年2月,中科院遗传发育所、中科脂典的相关研究人员在《Trends in Analytical Chemistry》(IF: 14.9)上发表了题为“Embracing Lipidomics at Single-cell Resolution: Promises and Pitfalls”的综述文章,总结了单细胞脂质组学当前的技术进展和瓶颈,讨论了在单细胞水平分析脂质的独特技术挑战(特别是准确的脂质鉴定和定量的重要性),并例举了单细胞脂质组学在生物学和临床医学中的潜在应用。(中科院遗传发育所王泽华博士和曹明君博士为本文的第一作者,中科院遗传发育所税光厚研究员和中科脂典技术总监Sin Man Lam博士为本文的共同通讯作者。)  1、引言  脂质作为细胞膜和细胞内细胞器(如脂滴)的主要组成部分,发挥着一系列复杂的生物物理、能量储存和信号传导功能,这些功能是细胞机制正常运转的基础。脂质代谢失调涉及多种主要疾病,包括糖尿病、心血管疾病、代谢相关性脂肪肝(MAFLD)、癌症、神经退行性疾病、传染病等。近几十年来,随着脂质组学的蓬勃发展以及分析工具/技术的改进,脂质的结构和生物学复杂性才开始被解开。  质谱(MS)是广泛用于脂质组学领域的主要分析技术,相对于其它方法,它具有更高的灵敏度、更大的选择性、更强的稳定性和更高的特异性。质谱仪的快速发展,伴随着软件和数据库的进步,使得来自不同生物样本的各种生物液体(血浆、血清、尿液、唾液、泪液、痰等)、组织和亚细胞器中的脂质能够以前所未有的分辨率进行表征。脂质组覆盖范围的扩大极大地促进了疾病生物标志物的识别、表型验证以及假设的产生,并在脂质数据分析中提出了可能的系统方法,包括功能脂质模块的构建和脂质通路分析。  脂质组学的典型工作流程和应用  经典的脂质组学给出了构成生物样本的不同细胞群的“平均”图谱,这通常需要一个器官的代表性组织样本,使得最终构建的图谱能够反映一般的生物状态。然而,取一个有代表性的组织切片,忽略了脂质的空间分布,而脂质的空间分布往往具有重要的生物学意义。例如,该研究团队先前对金线鲃属洞穴鱼和地表鱼全脑切片的定量脂质组学研究发现,洞穴鱼中的硫苷脂(髓鞘的主要脂质成分)普遍减少。基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱成像(MSI)进一步揭示了洞穴鱼硫苷脂缺失的区域与中缝5-羟色胺能神经元的位置相对应。因此,金线鲃个体大脑脂质的空间分布图谱有助于证明5-羟色胺能神经元的脱髓鞘是洞穴鱼攻击性行为丧失的基础。  随着光学成像和细胞内电生理学的技术创新,人们得以在单细胞分辨率下深入研究组织的生物结构,细胞异质性的普遍性变得明显起来。单个细胞与邻近细胞以及它们的原生微环境动态地相互作用和交流,最终影响由不同的单细胞脂质组(和代谢组)所反映的细胞内生物化学状态。事实上,早期组学的单细胞革命揭示了细胞异质性在无数生物环境中的普遍性。例如,单细胞蛋白质组学揭示了循环系统中肿瘤细胞表面蛋白在单细胞水平的异质表达,这些蛋白预测了对药物治疗的不同细胞反应,而随着疾病的进展,患者体内这些相同蛋白的平均表达并不能确定真正的治疗效果。在这篇综述中,作者讨论了单细胞水平的脂质组学革命如何从早期的组学开始,揭示细胞内以脂质为中心的见解,以及其潜在的应用和独特的技术挑战。  2、单细胞脂质组学的新兴技术  与单细胞基因组学和单细胞转录组学相比,单细胞脂质组学(和代谢组学)提供了最接近实际表型的数据信息。脂质组学与代谢组学的区别主要在于其关注非极性疏水代谢物,这些代谢物需要不同的提取和分析方案(例如需要不同的溶剂系统)。与信号可以扩增数百万倍的单细胞转录组学不同,高灵敏度对于单细胞脂质组学至关重要。此外,脂质在细胞内和细胞外的不同作用使细胞脂质组具有动态性和多功能性,这需要在采样时极度谨慎和快速,以便收集的细胞能够反映其原始状态。  2.1 单细胞的取样  经典脂质组学侧重于批量分析,以最小化组内的异质性,而单细胞脂质组学则侧重细胞间的差异。因此,收集技术应努力保持细胞异质性,并尽量减少来自邻近细胞和细胞外基质的污染。许多现有的样品处理或细胞分离策略可以扩展到单细胞脂质组学的采样中,包括膜片钳、微量移液、流式细胞荧光分选(FACS)和微流控单细胞阵列等。这些采样技术有其独特的优势和技术瓶颈,应根据组织或细胞类型的性质以及要解决的生物学问题逐案考虑选择。例如,倾向于成团粘附和/或对操纵敏感的细胞在采样过程中可能表现出较高的细胞死亡率,这会混淆数据并导致生物学错误解读。通常,非粘附细胞,如循环中的各种类型的血细胞,更易于进行高通量单细胞处理。组织的细胞外基质(ECM)的组成以及细胞分布各不相同,因此需要获得单分散细胞的优化方案,例如机械切割、酶解或这些方法的组合。特别是,与正常组织相比,病变组织(例如纤维化组织)可能具有明显不同的解离动力学,因此,优化分离方法以确保收集单分散、完整和有活力的细胞用于单细胞脂质组分析是非常重要的。  膜片钳通常用于研究神经元、肌肉纤维和心肌细胞等易兴奋细胞,其优势是在相对原生状态下对细胞进行采样,通常来自新鲜的组织切片。然而,在膜片钳辅助的单细胞脂质组学分析中,在不破坏细胞膜的情况下分离完整的细胞是特别具有挑战性的。例如,使用膜片钳从灌注的小鼠大脑切片中捕获单个神经元细胞体不能完全保存轴突和相关终端的完整性,这可能会影响所得到的单个神经元脂质组数据。考虑到质膜是单细胞脂质组的重要组成部分,在单细胞分离过程中对质膜的损伤对单细胞脂质组分析尤为不利。此外,细胞损伤可能触发膜修复过程,这改变了原生细胞脂质组的特征,并混淆了下游分析。  如果谨慎操作,精密微量移液管可以获得完整的细胞,但它的低通量低且相对耗时,因此更适合于感兴趣的稀有细胞类型的取样。  FACS可将具有不同表型的单个细胞(由特定蛋白质(抗体)的荧光强度定义)排序到用户预定义的特定血管和缓冲液中,以实现相对高通量的单细胞分离,该方法错误率较低(低于1/100),且细胞质膜通常保持完整。FACS的一个主要缺点是需要大量的细胞(超过10,000个),因此不适合分离数量少的稀有细胞类型。悬浮细胞的要求也意味着细胞在采集样品之前不处于其原始状态,单个细胞的空间位置丢失。如果使用非质膜荧光标记物来标记细胞,则需要验证瞬时孔形成对特定质膜脂质和细胞内代谢产物的影响。  微流控装置包括使用阀门、油滴或纳米管对单个细胞进行微型分隔。基于液滴的策略可能不适合单细胞脂质组学,如果单个细胞的包封是在油滴中完成的,这干扰了下游的脂质分析。油包裹的水滴为下游单细胞脂质组学提供了更好的选择,但是在去除油相期间需要谨慎,以获得相对清洁的液滴内细胞提取物用于下游分析。虽然微流控芯片的处理量高,对原料数量的要求较低,但其后的样本处理通常是在现场进行,这限制了 MS 在选择脂质提取方案进行下游分析时的灵活性。此外,有效的脂质提取需要使用有机溶剂,例如氯仿和甲基叔丁基醚(MTBE) ,这些溶剂与大部分用于制造纳米芯片的塑料材料不太相容。  基于探针的电喷雾电离(ESI)也经常用于单细胞采样,这涉及使用直径足够小的探针尖端以插入单细胞(~3-9μm)。提取溶剂连续输送以进行原位代谢物提取,随后将提取物引导到质谱仪中进行直接分析。然而,这种取样策略不能确保每个细胞的完整质膜被输送到下游分析。质膜包括全细胞中一半的磷脂和90%的总胆固醇和鞘磷脂含量,基于探针的采样可能会导致单细胞脂质组学的大量信号损失。  与限制脂质提取程序选择的微流控芯片和基于探针的取样相比,激光捕获显微切割在为下游分析选择样品处理方案方面有更高的灵活性。微解剖的单细胞的空间信息被保留。然而,该方法事先必需用福尔马林或乙醇固定细胞,以确保在显微切割过程中划定单细胞边界时的形态清晰度,而在此过程中脂质和小分子代谢物会大量丢失。此外,即使事先固定,整个细胞的完整性也往往得不到保留,这也使得这种技术不太适合收集单细胞用于下游的脂质组学研究。  无论采用何种细胞采集策略,采集后都应立即对分离的单个细胞进行淬灭和灭活,以停止酶活性并尽量减少细胞脂质的人为改变。    单细胞脂质组学技术  2.2 单细胞脂质的获取  拉曼光谱具有非破坏性和非侵入性的优点,允许进行原位分析,在捕获单个细胞在其自然状态下的脂质方面具有优势,但其无法在分子水平上破译精确的脂质结构,这大大限制了其脂质覆盖范围。而MS由于在区分脂质异构体方面的卓越灵敏度和特异性,已成为单细胞脂质组学中的主要分析技术。除了结构解析,基于MS的方法还允许检查单个细胞内的空间和亚细胞脂质定位,如通过C60二次离子质谱(SIMS)分析海蜗牛Aplysia单个神经元上脂质的异质性分布。尽管与 MALDI-MS 相比,SIMS 的灵敏度较低,但其能够获得亚微米的横向分辨率,由于探针尺寸的限制,其横向分辨率限制在10μm。利用簇离子源的SIMS技术还具有更柔和的电离动力学,有助于检测完整形态的脂质,空间分辨率通常在100nm至1µm之间。  在各种基于MS的技术中,MSI方法在取样细胞的原生微环境方面具有选择性优势,并能保留对生物推断有用的空间信息。目前已经开发了图像引导的单细胞器MALDI-MSI,用以比较来自Aplysia的致密核心囊泡和透明囊泡中脂质含量差异。尽管 MALDI-MSI 具有诸多优点,但是它存在共采样的缺点,即从相邻的细胞产生混淆信号。一些脂质对 MS 扫描过程中可能出现的环境干扰很敏感,通常需要至少一个小时或更长时间才能完成组织切片的检查。此外,MALDI-MSI 单细胞分析也容易因离子抑制而降低灵敏度。最后,精确的脂质定量仍然是 MSI 方法中的一个主要技术挑战,因为同位素内标与内源性脂质均匀混合以进行标准化在技术上是具有挑战性的。  荧光成像在灵敏度以及空间/时间分辨率方面优于基于MS的方法,使其在单细胞成像中具有潜在的用途。然而,基于荧光的技术在单细胞脂质组学中的应用受到其脂质组覆盖范围的限制。在自然界中很少有脂质和小分子代谢物表现出自身荧光,这就需要使用荧光探针。与基于MS的方法不同,亲脂性染料通常可以标记特定的某一类脂质,但无法区分同一类脂质中具有不同酰基链组成的单个脂质种类,或不同的脂质异构体。另一方面,脂质的荧光标记极大地改变了脂质的生化性质,如有些脂质被优先分配到不同的膜微区中,而与荧光基团是在头基还是酰基链上引入无关。因此,目前的脂质荧光染料缺乏特异性,这限制了荧光光学成像在单细胞脂质组学中的更广泛应用。  虽然单细胞取样和基于质谱的技术革新已经实现了单细胞脂质组学分析的可能性,但仍存在一些技术瓶颈,包括:脂质覆盖面相对较窄(通常只有不到一百个具有高置信度的脂质) 缺乏准确的结构鉴定 缺乏可靠的定量数据 以及对单细胞水平的分析可重复性验证不足。为了解决这些技术瓶颈并推动该领域的发展,必须采用新技术来更好地描述细胞的异质性,并以更高的精度和更大的定量准确性来阐明其生物学意义。  3、单细胞脂质组学的技术瓶颈  3.1 迫切需要高覆盖率、准确的识别和定量测量  单细胞脂质组学的一个最终目标是构建单个细胞的精确脂质组图谱,以揭示细胞间的差异。即使在对大量的生物样本进行研究的经典的脂质组学中,与转录组水平的变化相比,具有生物学意义的脂质水平的定量变化通常较小。这使得准确的定量对于解读单细胞水平上微妙但有意义的脂质变化尤为重要。单细胞脂质组学的定量也具有相当大的挑战性,因为脂质的内源丰度会有很大的变化。一个细胞中内源性脂质的高动态范围意味着,在一个特定的样品浓度下,不是所有的脂质都能落入质谱检测器的线性范围。虽然这在大部分脂质组学中通常通过在另一个样品浓度下的额外进样检测来解决,但这又为单细胞脂质组学增加了另一个难度,因为来自单细胞的样品材料数量往往是有限的。内源性脂质丰度的巨大差异也需要色谱系统从其内源性丰富的对应物中有效分离微量脂质,以尽量减少离子抑制,提高次要脂质物种的敏感性,并扩大分析物的覆盖范围。重要的是,为了在单细胞脂质组学中进行准确的脂质定量,应加入稳定的同位素内标。如果没有适当的内标来归一化内源性信号,校正来自不同类别的脂质或携带不同酰基链的同一类别脂质的离子响应变化,产生的单细胞脂质组数据很容易出现错误。  基因组几乎整个区域都可以测序和注释,而仅基于MS/MS数据却很难最大限度地确定高置信度的脂质结构。这一瓶颈部分是由于自然界中脂质结构异构体的广泛存在,其中一些异构体在缺乏专门的预处理(如化学衍生)的情况下很难分离。例如,单个TAG的甘油主链被酯化为三个脂肪酰基链,从而为每个分子式产生无数脂肪酰基链组合。此外,不同脂质类别的结构异构物可能会使脂质鉴定过程更加复杂,例如双(单酰基甘油)磷酸酯(BMP)和磷脂酰甘油(PG),以及半乳糖神经酰胺(GalCer)和葡萄糖神经酰胺(GluCer)等。幸运的是,这些结构异构体中的一些物质在色谱上是可区分的。因此,适当的前期色谱分离的应用极大地促进了某些脂质结构异构体的准确识别和定量,从而实现了更大的脂质覆盖。  虽然脂质组学是组学家族中一个较年轻的分支,但在过去二十年中,它的发展速度很快。基于常规高效或超高效液相色谱(流速为100-1000μL/min)并结合质谱(HPLC/UPLC-MS)的各种经典脂质组学方法已被开发用于多种生物样品。近年来,基于微流量(流速为10-100μL/min)的LC-MS方法获得了更高的灵敏度,并能够以更少的起始材料(例如≈20-1000个细胞)实现全面的脂质代谢。可以想象,通过减小柱直径和流速进一步缩小色谱分离的规模可以提高分析物浓度,从而提高检测灵敏度。因此,基于纳米流(即流速1μL/min)的超灵敏脂质组学方法有望在单个细胞内实现亚微米级的脂质检测和定量。然而,迄今为止报道的纳米流方法的脂质覆盖率仍然相对较低,通常只覆盖一到两个主要类别的脂质,如PCs、PEs和/或TAGs,或者没有适当的结构标识。仅基于一级质谱分析的分子式水平的结构鉴定会导致不准确和低灵敏度,这极大地影响了单细胞脂质组学的分析范围和质量。因此,在单细胞脂质组学能够在基础生物学和转化医学中发挥更大作用之前,通过精确的结构鉴定和精确的定量分析来扩大脂质的有效分析范围是必不可少的。离子迁移率-质谱仪在脂质鉴定中的应用将碰撞截面(CCS)引入到脂类鉴定中,增加了m/z、保留时间和MS/MS谱图上的另一个维度的信息,有望增强单细胞脂质结构鉴定的可信度。  目前,单细胞脂质组学方法大多是低通量的,因此,与早期的单细胞组学研究相比,通常分析的细胞种类要少得多。鉴于与基因组/转录组相比,细胞脂质组的生物学动态范围要大得多,因此,在单细胞脂质组学实现更大速度和更高容量分析之前,建立健全可重复的方法、设定正确的技术基准和构建可靠的单细胞参考脂质组数据库至关重要。    基于LC-MS的单细胞脂质组学的不同模式  3.2 数据分析  正确分析大型数据集是从各种组学技术中收集有用的生物学见解的先决条件。由于单细胞脂质组学仅处于发展的早期阶段,尚未建立系统的数据分析体系。针对海量数据定制的方法通常不直接适用于单细胞数据。这是因为大量数据分析中的分布假设经常不成立,原因是单细胞数据集拥有更高的噪声和稀疏度,存在固有的额外异质性。目前,单细胞脂质组学的出现在某种程度上加剧了在分析和解释脂质组学数据方面的瓶颈。鉴于目前在单细胞脂质组学中脂质覆盖方面的局限性,在单细胞脂组学分析中收集生物学相关的途径改变之前,需要在单细胞脂肪组学的采集和数据分析方面进行长期努力。  4、单细胞脂质组学的生物学和转化前景  在过去的十年里,由于分析化学的技术创新和各种组学技术的出现,生物化学从传统的系综测量转向单分子测量。传统的集合分析可能导致静态异质性,当分子集合包含在观察期内保持稳定或变化不够快的亚群体时,就会出现这种异质性,从而导致“没有明显变化”的误导性结论。生物事件的平均分析数据不会捕捉到与整体行为不同的分子。同样,在任何细胞群体中,细胞间的差异总是不同程度的存在,基于整个群体的批量测量不能完全描述单个细胞的完整表型。通过在种群和单细胞水平上同时进行表型分析,可以破译潜在的有意义的生物学偏差,从而为很多生物学问题提供新的研究方向。  4.1 发育与细胞谱系追踪  多细胞生物体从一个受精卵发育成一个由不同细胞类型和器官系统组成的复杂组织,整个过程被记录在细胞谱系树中,它概述了在发展成多细胞生物体的过程中,从单个母细胞到其不同分支后代的细胞转换。目前已经开发了各种工具来构建单个生物体的细胞谱系树,但大多局限于绘制有限数量的克隆种群。细胞谱系树对于科学家解开生命的错综复杂的工程,以及加深我们对生物体发育、器官生成以及疾病进展和发病的理解非常重要。通过拼凑生物体内单个细胞的发育轨迹,单细胞谱系追踪以前所未有的细节捕捉到整个发育过程中不同的细胞命运,这扩展了我们对细胞分化机制、细胞异质性以及细胞间发育潜力差异的理解。  考虑到生物体的单个细胞携带着由DNA编码的相同的遗传物质,人们通常认为不同的细胞命运是由单个细胞中基因在空间和时间上的差异表达决定的。虽然乍一看,与单细胞转录组学相比,单细胞脂质组学与单细胞谱系追踪的相关性可能不那么直观,但许多科学证据阐明了脂质代谢在决定细胞命运中的作用。例如,脂肪酸氧化产生的乙酰COA是组蛋白乙酰化的前体,组蛋白乙酰化改变染色质结构,从而调节DNA对转录机制的可及性。在不对称细胞分裂过程中,脂筏(富含胆固醇的膜微域)的不对称遗传也被认为是胶质母细胞瘤子细胞不同治疗耐药的基础。真皮成纤维细胞中存在由不同种类的鞘磷脂组成的不同的脂类构型,这触发了不同的转录程序,进而驱动细胞间异质性的不同细胞状态的建立(例如,纤维形成或增殖)。因此,单细胞脂质组学可以增加另一个维度的有用信息,以识别不同细胞命运的分子控制。  4.2 了解肿瘤异质性  构成肿瘤块的细胞是异质性的,在基因表达、细胞代谢、运动性、增殖率以及转移潜能方面具有不同的形态和表型特征。这种现象被称为肿瘤内异质性,它延伸到不同的肿瘤(即肿瘤间异质性),可由遗传和非遗传因素共同引起。肿瘤的异质性可能在一定程度上解释了为什么癌症在临床上仍然难以攻克。研究肿瘤的异质性,特别是增殖能力和转移的来源,将有助于确定新的治疗靶点,以及指导免疫治疗和药物筛选。细胞间脂质代谢的差异对各种癌症的生长和预后有重要影响,如单个胰腺导管肾上腺癌细胞的脂质组学分析观察到胰腺癌特异性脂质代谢失调,这可能是由于介导脂质合成的关键酶ATP柠檬酸裂解酶表达减少所致。单细胞脂组学在加深我们对肿瘤异质性的理解方面有很大的希望。  4.3 剖析对疾病的免疫反应  除癌症外,传染病和新陈代谢疾病也是对公众健康的主要威胁。哺乳动物的免疫系统保护宿主免受各种病原体的入侵。构成宿主免疫系统的免疫细胞表现出巨大的细胞多样性,可以根据各种刺激进行动态调整。例如,对不同严重程度的新冠肺炎患者的单个外周血单核细胞进行scRNA-seq检测,发现存在一种具有增殖和代谢活性的自然杀伤细胞亚群,其代谢活动与疾病的严重程度呈正相关。有趣的是,这一亚群的自然杀伤细胞显示出神经鞘脂代谢的增强,这突显了单细胞脂质组学从以脂质为中心的角度阐明单个免疫细胞对新冠肺炎感染的差异反应的潜力。除感染性疾病外,对从人胰岛分离的单个细胞的scRNA-seq分析表明,在1型糖尿病患者中存在免疫耐受的胰腺导管细胞亚群。这一导管细胞亚群的转录特征类似于耐受性树突状细胞(即缺乏CD80和CD86),导致免疫耐受和抗原呈递时的T细胞抑制。值得注意的是,单细胞分析显示胰腺β-细胞的基因特征与抗谷氨酸脱羧酶(GAD)滴度相关。与GAD水平相关的基因通路富集丰富分析包括许多脂代谢途径,如鞘磷脂代谢和磷脂酰肌醇信号系统。虽然在这些研究中没有进行单细胞脂质组学,但上述结果强调了单细胞中的脂代谢对于破译不同疾病背景下宿主免疫反应的代谢基础的重要性。    单细胞脂质组学的应用  结束语  单细胞脂质组学的发展仍处于起步阶段,我们相信随着该领域的发展,将会有更多的生物学和临床应用。技术突破彻底改变了我们研究生物学的方式,其标志是从整体分析过渡到专注于单分子和单细胞。随着我们以更高的分辨率检查生物结构,细微的差异被揭示出来,这可能会为新的研究方向铺平道路,从而为生物学和临床医学中长期存在的问题提供独特的见解。
  • ​抗体-抗原相互作用研究进展:利用焦碳酸二乙酯共价标记-质谱法进行表位定位
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Epitope Mapping with Diethylpyrocarbonate Covalent Labeling-Mass Spectrometry,该文章的通讯作者是美国马萨诸塞大学的Richard W. Vachet1。基于单克隆抗体 (mAb) 的疗法之所以成功,是因为抗体与其抗原之间的高特异性和亲和力。表位识别涉及确定 mAb 识别的抗原残基,对于了解结合机制和帮助设计未来的治疗方法至关重要。识别抗原中的结合残基和特异性结合所必需的抗原高阶结构 (HOS) 的特征对于理解结合机制至关重要。在研究完整的抗体-抗原复合物时,质谱 (MS) 已成为一种很有前途的表位定位工具;MS仅需要低样本量,不受分子量的限制,并且比核磁共振或X晶体衍射提供更高的分辨率。目前已经开发了各种用于抗原-抗体相互作用的 MS 工具,其中,共价标记质谱(CL/MS) 已成为一种有前途的补充技术,可以提供残留水平的分辨率并且具有相对较高的通量,通常不会像 HDX-MS 那样遭受标记损失,并且根据试剂的不同,样品制备很简单,不需要专门的设备。焦碳酸二乙酯(DEPC)是一种很有前途的CL试剂,它可以标记许多亲核残基,包括赖氨酸、组氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸和 N 端,可以标记平均蛋白质中约 30% 的残基。组氨酸和赖氨酸残基的标记程度与其溶剂可及表面积(SASA)相关,而丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的标记对其微环境敏感,特别是附近疏水残基的存在。此外,DEPC 标记在很大程度上不受毫秒时间尺度上发生的蛋白质动力学的影响。本文为了评估 DEPC-CL/MS 用于研究抗体-抗原相互作用,选择肿瘤坏死因子-α(TNFα)作为模型系统,研究了三种具有不同的表位并在不同程度上稳定TNFα的mAb——阿达木单抗、英夫利昔单抗和戈利木单抗结合TNFα的相互作用。至于具体试剂制备、DEPC-蛋白质反应、蛋白质消化条件、LC-MS 和 MS/MS 参数以及数据分析等详细信息请点击“阅读原文”进一步了解。1、抗体-抗原复合物的 DEPC-CL/MS考虑因素TNFα 是一种含有157个残基的蛋白质,具有35个DEPC可修饰残基。单独标记TNFα 表明其中34个残基可以被修饰,从而提供足够的结构覆盖信息。DEPC-CL/MS 实验通常比较游离蛋白与复合蛋白的标记,以确定结合位点。然而,对于抗体-抗原系统,直接比较游离TNFα与TNFα/mAb复合物较困难,因为抗体增加了过多的可标记残基数量,所以需要含有非结合mAb利妥昔单抗的溶液中的 TNFα 进行对照,从而提供了一种校正由抗体存在而引起的任何标记变化的方法。该对照试验表明,在利妥昔单抗存在时,TNFα中标记的残基较少(34),这表明当存在额外的蛋白质时,某些残基的标记水平降至检测限以下。用利妥昔单抗(即对照)结合TNFα与用另外三种mAb结合TNFα的比较揭示了标记残基的可能发生的三种不同变化(图1)。第一种,有些残留物的标记程度没有显着变化,表明它们的微环境或 DEPC 可及性没有变化。第二种,由于溶剂可及性的增加,引起特别是组氨酸和赖氨酸残基标记的增加;或微环境的变化,引起特别是丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基标记的增加(由于DEPC局部浓度增加,可接近的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基周围的疏⽔性更强的微环境导致这些弱亲核残基反应性更⼴泛)。第三种,由于溶剂暴露的损失或疏⽔性更低的微环境,引起残基标记减少。图1. TNFα与mAb复合后标记程度可能的变化情况。TNFα三聚体以灰色表示;抗体以黄色表示;标记用绿色星号表示,星号的大小与标记程度成正比。分别显示了(A)标记程度没有变化、(B)标记程度增加和(C)标记程度减小的结果。2、与阿达⽊单抗复合的TNFα的DEPC-CL/MS阿达⽊单抗在所研究的mAb中具有最⼤的表位,该表位由TNFα同源三聚体的两个亚基组成(图2A、B)。该表位包含11个可修饰残基,其中8个在对照或存在阿达⽊单抗的情况下被标记。其余三个,His78、His73和Lys65,在利妥昔单抗或阿达⽊单抗条件下均未标记,因为它们埋在TNFα三聚体中。图2. 与阿达木单抗复合的TNFα的结构和DEPC标记结果。(A) 阿达木单抗与TNFα三聚体的复合物,阿达木单抗在三聚体凹槽中与TNFα三聚体的两个单体结合。(B)与TNFα 三聚体复合的阿达木单抗Fab的表面结构表示(PDB ID: 3WD5)。(C)使用和不使用阿达木单抗的TNFα中表位残基的DEPC标记程度。(D)使用和不使用阿达木单抗的TNFα中非表位残基的DEPC标记程度。(E)在阿达木单抗结合后标记减少(蓝色)的表位残基映射到TNFα 三聚体上。阿达木单抗以黄色显示,TNFα三聚体以灰色显示。(F)与阿达木单抗结合后标记增加(红色)的表位残基映射到TNFα三聚体上。在比较利妥昔单抗对照和阿达木单抗时,八个表位残基的标记程度发生了变化(图2C)。八个残基中有五个标记减少,包括Tyr141、Lys112、Lys90、Thr72和Ser71,因为在阿达木单抗结合后被埋藏(图2 E);其中大多数这些残基的标记是完全被阻止的。剩余三个表位残基(Thr77、Ser81和Ser147)在阿达木单抗结合时被标记,但在对照中它们没有被标记(图2F)。Thr77标记的增加可能是由于阿达木单抗重链上靠近Trp53的疏水性微环境增加所致(图3A)。虽然 Ser81 不与阿达木单抗接触,但它被认为是表位的一部分,因为它靠近与mAb结合的Lys90和Glu135(图3B)。Ser147也被标记,可能是由于结合时更加疏水的环境(图3C)。总体而言,TNFα 表位中所有可修饰残基都会发生 DEPC 标记变化,但表位边缘的Thr和Ser残基实际上会增加标记,这些违反直觉的变化反映了 DEPC 标记对这些弱亲核残基的疏水微环境的独特敏感性。图3.阿达木单抗结合时TNFα残基的代表性结构变化。(A)Thr77的微环境由于其靠近阿达木单抗中的Trp53而增加疏水性。(B)Ser81被表位残基Lys90和Glu135掩埋,但在阿达木单抗结合时部分暴露,导致其DEPC反应性增加。(C)在未结合的TNFα中,Ser147完全暴露于溶剂中,然而在阿达木单抗的存在下,Ser147位于更疏水的微环境中。(D)Ser86的微环境在结合状态(灰色)下变得不那么疏水,因为它与Tyr87的接近度降低。(E)Thr89和Thr105由于靠近阿达木单抗而增加标记。(F)Ser9、Tyr151、Tyr119、Tyr56 和 Ser99 的标记范围都有所增加,这些残基十分靠近三聚体界面。在表位之外,标记了21个残基,其中大部分 (11/21) 的标记程度没有变化,表明它们在SASA或微环境中没有发生显着变化。残基Ser86标记程度降低(图2D),是因为其在阿达木单抗结合后重新定位,周围的疏水口袋很可能发生变化(图3D),导致标记减少。表位外的九个残基增加了标记程度。这些残基中的大多数 (7/9) 是丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸,其 DEPC 反应性对微环境变化非常敏感。其余两个残基 Thr89 和 Thr105 在利妥昔单抗对照中未标记,但在阿达木单抗结合后,它们的微环境变得更加疏水,可能是由于它们与表位非常接近,所以它们的标记程度增加(图3E )。Ser9、Tyr56、Tyr119 和 Tyr151 的标记增加可能是因为它们面向 TNFα 中的三聚体界面(图3F),在阿达木单抗结合时发生的三聚体的稳定化可能会改变这些残基的微环境,从而增加它们的标记程度。其中两个残基Tyr56、Tyr151在利妥昔单抗对照中完全未标记,并在复合物中被标记,使其行为类似于表位边缘的Ser和Thr残基。标记程度增加的另外两个非表位残基是His15和Lys128,然而,阿达木单抗与TNFα三聚体的Fab的晶体结构并未表明His15或Lys128的SASA变大;阿达木单抗/TNFα 在实验浓度下形成的大于3:1的高阶复合物的复杂变化可能可以解释标记的增加。此外,作者还对英夫利昔单抗复合物中TNFα和与戈利木单抗复合的TNFα进行了DEPC-CL/MS分析。综上所述,本实验使用结合TNFα的三种治疗性mAb,证明 DEPC-CL/MS 可以揭示有关表位的准确信息以及远离表位的细微结构变化。为了获得可靠的结果,需要涉及非结合mAb的对照实验来解释由mAb中存在大量可修饰残基引起的额外标记变化。研究结果表明,表位中的组氨酸和赖氨酸残基在标记中显着减少,而在表位内或表位边缘的弱亲核性丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基由于附近疏水微环境的产生而发生标记程度的增加。大多数远离表位的残基在标记程度上不会发生任何显着变化;确实发生变化的残留物主要分为三类:第一类包括不属于表位但与表位非常接近的残基,因此由于部分掩埋而导致标记程度发生变化;第二类,TNFα三聚体界面上的残基会发生标记变化,这些变化反映了抗体结合后三聚体稳定化引起的结构变化;第三类主要包括弱亲核性残基由于抗体结合时发生的 HOS 变化而在微环境中发生标记增加或减少,并反映在这些残基周围产生或多或少的疏水环境,这是 结构变化或形成具有大mAb/TNFα化学计量的复合物的结果。总而言之,DEPC 标记可以提供有关抗体-抗原表位的信息,并且具有很好的表位定位潜力,也可用于快速筛选潜在的治疗性抗体或生物等效性研究。参考文献:1、Tremblay CY, Kirsch ZJ, Vachet RW. Epitope Mapping with Diethylpyrocarbonate Covalent Labeling-Mass Spectrometry. Anal Chem. 2022 Jan 18 94(2):1052-1059.阅读原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c04038
  • 《环球科学》2011年十大科学新闻评选
    “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。   1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论   9月23日,欧洲核子研究中心公布了一份研究结果,科研人员在让中微子进行近光速运动时,其到达时间比预计的早了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒),对此,研究者认为,这可能意味着这些中微子是以比光速快60纳秒的速度运行。   这项研究名叫OPERA(Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus),是由欧洲核子研究所的超级质子同步加速器产生高强度、高能量的μ子中微子束,向730千米外的意大利格兰萨索国家实验室(LNGS)传送,以便检测检测中微子振荡现象。研究者让粒子束以近光速运行,并通过最后的运行时间和距离来判断中微子的速度。中微子束在两地之间的地下管道中穿梭。   根据爱因斯坦狭义相对论,光速是宇宙速度的极限,没有任何物质可以超越光速。如果此次研究结果被验证为真,意味着奠定了现代物理学的基础将遭到严重挑战。   不过,欧洲核子研究中心随后在一份声明中表示,这个结果的潜在影响巨大,急需其他实验的独立测量进行重复实验,接受更广泛、更严谨的考验,这才能最终验证或反驳是否真的存在超光速粒子。   11月17日,格兰• 萨索国家实验室的研究人员发布了新的实验数据,确认了9月23日公布的结果。该实验的参与者、德国汉堡大学的卡伦• 哈格纳表示,实验的精确性得到了改进,统计分析更为可靠了,并且由OPERA里的不同小组进行了重复。   然而,OPERA之外的科学家仍然表示怀疑。他们寄希望于由一个独立的实验来进行重复。其中最受期待的是美国费米实验室“主注入器中微子振荡搜寻”(简称MINOS)实验。针对OPERA的最新结果,费米实验室发表声明说,该实验室正在升级有关系统,2012年初应该可以获得相关结果。   2、世界人口超过70亿   10月31日,根据联合国人口基金的预测,世界人口在这一天达到了70亿。在全球70亿人口中,有18亿是10岁到24岁的年轻人。如果目前的生育率保持不变,本世纪中期世界人口将突破90亿,此后人口增速将会放缓,到本世纪末超过100亿。   联合国人口基金的统计显示,世界人口从10亿增长到20亿用了一个多世纪,从20亿增长到30亿用了32年,而从1987年开始,每12年就增长10亿。   由于文化普及和妇女社会地位的提高,全球育龄妇女的平均生育率到21世纪已显著下降,但庞大的人口基数仍会使人口数量迅速上升。   人口激增意味着人类对自然资源的需求激增,粮食、水资源、宜居土地的供给将承受更大的压力,这些需求又将向生态环境传递更大压力 人口激增也意味着人类对社会资源的需求激增,教育、医疗、就业、养老等问题,将考验着每一个国家。   3、“苹果”创始人乔布斯去世   美国时间10月5日,苹果董事会主席、联合创始人史蒂夫• 乔布斯逝世,享年56岁。苹果公司网站发布的消息说:“苹果失去了一位富有远见和创造力的天才,世界失去了一个不可思议之人。” 1975年,乔布斯与斯蒂夫• 沃兹尼亚克组装了世界上第一台个人电脑,这台个人电脑后来被称为苹果Ⅰ号机。1976年,乔布斯与沃兹等人成立了苹果公司,并在1977年4月推出了苹果Ⅱ号机,它以小巧、操作简便等特点抓住了用户的心。乔布斯先后领导缔造了麦金塔计算机、ipad、iPod、iTunes Store、iPhone等诸多知名数字产品。   乔布斯的生涯极大地影响了硅谷风险创业的传奇,他将美学至上的设计理念在全世界推广开来。他对简约及便利设计的推崇为他赢得了许多忠实追随者。乔布斯与沃兹尼亚克共同使个人计算机在70年代末至八十年代初流行开来,他也是第一个看到鼠标的商业潜力的人。在将近40年的职业生涯里,他引进了几种范式转移的发明,并在此过程中重塑了整个行业。   无论是在科技界还是商业界,乔布斯都是无可争议的领袖人物,他的去世,引起了全球的强烈关注。   4、首款石墨烯集成电路诞生   美国IBM公司的科学家研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路,向开发石墨烯计算机芯片前进了一步。科学家们认为,这项突破可能预示着,未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片。研究成果发表在6月10《科学》杂志上。   IBM公司托马斯• 沃森研究中心科学家林育明领导的团队制造的这块集成电路建立在一块碳化硅上,并且由一些石墨烯场效应晶体管组成。这种生产过程也可用于其他类型的石墨烯材料,包括将化学气相淀积(CVD)石墨烯膜合成在金属膜之上,也可用于光学光刻以改善成本和产能。最新的石墨烯集成电路混频最多可达10G赫兹,而且其可以承受125摄氏度的高温。该研究团队认为,这块集成电路还可以运行得更快,届时,由这类集成电路制成的芯片可以改进手机和无线电收发两用机的信号,未来,手机或许能在一般认为无法接收信号的地方工作。   5、德国爆发肠出血性大肠杆菌疫情   5月中旬,一种被称为EHEC(肠出血性大肠杆菌)耐抗生素细菌导致的疫情在德国北部集中暴发。一周之内,德国16个州中的15个州中发现了超过1000例EHEC确诊或疑似病例。据称,“当前的疫情超过了任何一次历史上的状况,EHEC从没有在德国如此集中暴发。”   疫情很快蔓延到欧洲许多国家和美国。根据世卫组织的6月3日公布的报告,截至到6月2日,疫情共造成1823人染病,18人死亡。全世界已经有12个国家(除德国外,还包括奥地利、丹麦、法国、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国、捷克和美国)出现了肠出血性大肠杆菌病例。更令人担心的是,此次流行的EHEC亚型是经过变异的耐抗生素细菌,疑似超级细菌。   最初该病菌被认为来源于西班牙产黄瓜,后经严密调查,德国国家疾病控制中心罗伯特-科赫研究所等多家机构6月10日在柏林表示,他们已确认造成此次肠出血性大肠杆菌(EHEC)疫情的源头是下萨克森一家工厂生产的豆芽。   7月26日,罗伯特-考赫研究所宣布,感染肠出血性大肠杆菌的最后一位病人出现在三周前,计入病情潜伏期、诊断期以及病源调查所需时间之后,可以肯定地认为该病菌已不再具备传染性,表明这场在德国持续了月余的疫情已经结束。这场疫情最终导致德国范围内50人死亡。   6、中国发射“天宫一号”   2011年9月29日,中国首个目标飞行器天宫一号(Tiangong-1或Heavenly Palace 1)在酒泉卫星发射中心发射,由长征二号FT1火箭运载。   天宫一号设计在轨寿命两年。由于天宫一号是空间交会对接试验中的被动目标,所以叫“目标飞行器”(Target spacecraft,天宫一号的主要任务之一,即为实施空间交会对接试验提供目标飞行器)。而之后发射的神舟系列飞船,将称作“追踪飞行器”,入轨后主动接近目标飞行器。   天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步阶段(即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室),同时也是中国空间站的起点,标志着我国已经拥有建立初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。天宫一号在寿命末期,将主动离轨,陨落南太平洋。   2011年11月1日,中国再次发射“神舟八号”无人飞行器,飞行器升空后,在太空中与“天宫一号”成功完成两次对接,标志着中国成为了世界第三个掌握空间对接技术的国家。   7 日本大地震引发核危机   3月11日,本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸,地震和海啸造成15500余人遇难,5300余人失踪。另外,地震和海啸造成日本福岛第一核电站1~4号机组接连发生核泄漏事故,大量放射性物质泄漏到外部,日本各地均监测到超出本地标准值的辐射量。   日本原子能安全委员会根据测定值推算的结果显示,从3月12日上午6时至24日零时止,福岛第一核电站外泄放射性碘的总量约为3万万亿~11万万亿贝克勒尔,这个数值已经相当于国际评价机制的6级“重大事故”水平。而部分地区的土壤核污染水平,已与1986年的切尔诺贝利事故相当(被定性为最高等级7级的“特大事故”)。2011年4月12日,日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表将福岛核事故定为最高级7级。是国际核事件分级表(International Nuclear Event Scale)中第二个被评为第七级事件的事故。   8 NIF成功模拟出核聚变反应的实验条件   美国物理学家组织网3月16日(北京时间)报道,美国国家点火装置(NIF)项目的科学家最近攻克了核聚变反应点火装置中的两个关键难题:类似太阳的极端高温以及均匀、使标靶不会失形的压力。   NIF的目标是实现聚变反应,最终用来生产可持续的清洁能源。目前的商业核电站都是用核裂变来发电,核聚变迄今还无法用于大规模商业核电站中。与核裂变相比,聚变反应能产生同样巨大的能量但核废料却更少。NIF科学家们正在研究的是一种惯性约束聚变(ICF),即在高能激光热量和压力条件下的聚变。在最近的实验中,NIF科学家用一种直径2毫米的塑料小球将192束激光聚集在含氦元素的塑料球上,所产生的巨大热量中近90%转换为X射线,使温度达到360万摄氏度。在这一温度下,2毫米直径的塑料球各向均匀收缩为只有1/10毫米。研究结果发表在《物理评论快报》上。   NIF副主管爱德华• 莫斯表示,新实验已经模拟出聚变反应发生的实验条件,比以前更加切实可行,并有望在明年上半年进行真正的演示。   9原子间单量子能量交换首次实现   美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子(离子)之间建立了直接运动耦合,实现了原子之间的单量子能量交换。实验利用了一种单层离子势阱,并将其浸在液氦浴中冷却到零下269℃。离子之间相隔40微米,漂浮在势阱表面。势阱表面装有微小电极,让两个离子靠得更近,以便产生更强的耦合作用。超低温度可以抑制热量,避免扰乱离子行为。研究人员在势阱上放了震荡脉冲来检测铍离子频率。研究人员还用激光制冷减弱两个离子的运动,再用两束反向紫外激光束将一个离子进一步冷却到静止状态,调节势阱电极间的电压,就开启了耦合作用。经测量,离子的能量交换每155微妙仅有几个量子,而达到单个量子交换时频率更低,间隔为218微秒。从理论上讲,离子之间这种能量交换过程能一直持续,直到被热量打断。   在未来的量子计算机中,上述技术可用于解决量子系统的复杂问题,破解当今使用最广的数据加密编码。不同位置的离子直接耦合可以简化逻辑运算,有助于校正运算过程错误。该技术还可能用于量子模拟,以解释复杂量子系统如高温超导现象的原理机制。   10屠呦呦获拉斯克临床医学奖   9月12日,2011年度拉斯克奖的获奖名单揭晓,中国科学家屠呦呦获得临床医学奖,获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”。这也是至今为止,中国生物医学界获得的世界级最高大奖,离诺奖仅一步之遥。   上世纪60年代初,全球疟疾疫情难以控制。1967年,中国正处于文革时期,毛主席和周总理下令,联合研发抗疟新药。1967年5月23日在北京召开“全国疟疾防治研究协作会议”,“5• 23”就成了当时研究防治疟疾新药项目的代号。1969年,39岁的屠呦呦加入“5• 23”。她从整理历代医籍开始,四处走访老中医,编辑了以640方中药为主的《抗疟单验方集》,继而组织鼠疟筛选抗疟药物。经过200多种中药的380多个提取物筛选,最后将焦点锁定在青蒿上。屠呦呦认为,很有可能在高温的情况下,青蒿的有效成分就被破坏掉了。她改用乙醚制取青蒿提取物。1971年10月4日,经历了190多次的失败之后,在实验室里,屠呦呦终于从中药正品青蒿的菊科植物的成株叶子的中性提取部分,获得对鼠疟、猴疟疟原虫100%的抑制率。   11 “引力探测器B”证实广义相对论两项关键预测   5月4日,美国航天局发布消息称,该局2004年发射的“引力探测器B”(Gravity Probe B)的测量结果已经证实了爱因斯坦广义相对论的两项关键预测:地球的自转会牵引并扭曲地球周围的时空,出现短程线效应(geodetic effect)和惯性系拖曳效应(frame dragging)。   广义相对论认为,引力是因质量的存在而引起的时空弯曲,引力场的存在会改变时空几何学规则。这一理论有两项重要预测,即时间和空间不仅会因地球等大质量物体的存在而弯曲,大质量物体的旋转还会拖动周围时空结构发生扭曲,这就是“短程线效应”和“惯性系拖曳效应”。   “引力探测器B”的主要装备是4个超高精度的回转仪。当“引力探测器B”在距离地球约640千米的极地轨道上开始运转时,4个回转仪自转轴同时对准遥远恒星——IM Pegasi。如果地球引力不影响时间和空间,那么回转仪自转轴将一直指向初始方向。实际观测结果是,受地球引力拖曳,回转仪自转轴方向发生了可测量的细微偏移,从而证实了爱因斯坦的理论。这项研究成果发表在《物理评论快报》上。   美国航天局天体物理学家威廉• 丹奇说:“这项成果对理论物理学具有长期影响,将来要想挑战爱因斯坦的广义相对论,就必须获得比‘引力探测器B’观测结果更精确的数据。”   12 3-D结构晶体管首次问世   5月4日,英特尔公司宣布在晶体管发展上取得了革命性的重大突破——3-D结构的晶体管首次问世,三栅极(Tri-Gate)3-D晶体管设计成功实现了22纳米制程技术的突破。   在三栅极3-D晶体管中,传统的2-D平面栅极被从硅基体垂直竖起的3-D硅鳍状物所代替。鳍状物的每一面都安装了一个栅极,而不是像2-D平面晶体管那样,只在顶部有一个栅极。更多的控制可以使晶体管在“开”的状态下让尽可能多的电流通过,而在“关”的状态下尽可能让电流接近零,同时还能在两种状态之间迅速切换。据悉,与之前的32纳米平面晶体管相比,22纳米三栅极3-D晶体管在低电压下可将性能提高37%,在相同性能的情况下电量消耗将减少50%,而其造价仅提高2%~3%。这一惊人的改进意味着它们将是小型手持设备的理想选择。   对于这项成果,英特尔创始人之一、摩尔定律的提出者戈登• 摩尔的评价是:“在多年的探索中,我们已经看到晶体管尺寸缩小所面临的极限。今天这种在基本结构层面上的改变,是一种真正革命性的突破,它能够让摩尔定律以及创新的历史步伐继续保持活力。”   13超级杂交水稻亩产首次突破900公斤   9月18日,农业部专家组在湖南省隆回县验收超级稻大面积亩产的初步结果发布,“杂交水稻之父”袁隆平院士指导的超级稻第三期目标亩产900公斤高产攻关获得成功,创造了杂交稻世界新纪录。   中国超级稻育种计划分三期实施。第一期是大面积示范亩产700公斤,已在2000年实现 第二期亩产800公斤,于2004年提前一年实现 目前,袁隆平和他的团队攻关的900公斤是第三期目标。由袁隆平研制的“Y两优2号”,在湖南省邵阳市隆回县羊古坳乡雷峰村18块试验田(共107.9亩)试种,百亩试验田收割验收结果表明,亩产达到926.6公斤。   袁隆平并不满足于此,他为自己提出了第四期超级稻计划:到2020年实现超级稻大面积示范亩产1000公斤。“1000公斤是奋斗目标,从理论上讲超级稻的产量远不止于此。”   14 中国科学家提出生物进化动力新假说   在5月20日的《科学》杂志上,复旦大学生命科学学院的苏志熙等提出生物进化动力新假说,认为“偏向性突变是导致后生动物进化过程中酪氨酸丢失以及复杂酪氨酸激酶调控网络形成的主要原因”,这一假说修正了目前生命科学领域的权威观点——“后生动物进化过程中酪氨酸丢失是自然选择作用的结果”。   后生动物是相对于原生动物而言的,原生动物是动物界中最低等的一类真核单细胞动物,一切由多细胞构成的动物都称为后生动物。研究发现,“酪氨酸激酶调控网络”对后生动物进化有重大作用。在生命起源中,“酪氨酸激酶调控”只在“多细胞动物”中进行,绝大部分单细胞生物中没有“酪氨酸激酶调控网络”,而随着多细胞动物复杂性的不断增加,酪氨酸激酶调控网络的演化越来越复杂,因此,酪氨酸激酶网络调控已被科学界公认是导致多细胞动物复杂性演化的重要机制。2009年《科学》杂志刊文提出的假说认为,在后生动物进化过程中,生物体受到自然选择作用,选择性地丢失蛋白质中的酪氨酸, “通过去除潜在的有害磷酸化位点这一机制来适应酪氨酸激酶信号通路的复杂性进化,从而促进了多细胞动物本身的复杂性的进化,如演化出各种不同的细胞类型,组织,器官等”。   苏志熙等经过严谨的实验研究后提出的新假说认为,后生动物进化过程中,基因组DNA“组成成分”向高GC(鸟嘌呤和胞嘧啶)含量的偏向性突变是导致酪氨酸丢失的主要原因,而这种非选择性的酪氨酸丢失过程才是促使酪氨酸激酶信号通路以及相应的后生动物机体复杂性进化的原始动力。   据介绍,这个成果解释了多细胞进化过程中绝大部分的蛋白质氨基酸的变化规律,同时可能会帮助科学家更好地探究致癌的原因以及抗癌的方法。   15、长达两千年气候纪录出炉 热带或经历严重水短缺   美国物理学家组织网6月9日报道,美国研究人员对取自秘鲁安第斯山脉Laguna Pumacocha湖泊底部一份长约1.8米的沉积物钻核进行了分析,整理出了一份长达2300年的气候记录。在这份沉积物钻核中,保存着许多迄今未知的地化信息和热带地区气候变化的详情。为获得沉积钻核中的气候记录,研究小组分析了其中每年层中的氧同位素(氧-18)的比例,这一比例在湿润季节水平低而在干旱季节水平高。   根据该记录建立的模型显示,南美洲夏季季风期间的降水量自1900年以后急剧下降,在公元前300年左右降雨量变化最大,此时北半球温度逐渐变暖。目前,随着北半球气温上升,夏季的季风变得更干燥,地球上人口稠密的热带地区将可能经历严重的水短缺 而且,南美赤道地区的降水已经到了两千多年来的最低点。该报告发表在《美国国家科学院院刊》上。   16、IP地址用尽 IPv6开始试用   由于互联网用户持续攀升和全球手机上网者不断增多,造成现有的IP地址即将“瓜分完毕”。据悉,负责管理IP地址分配的顶级机构——互联网编号分配机构(IANA)于2月3日对外分配完最后一批IPv4系列地址,最后5个IPv4地址“大礼包”将被分配出去。现在, 既有IP地址将被完全耗尽的消息,迫使各大网站开始在研究增加地址数量的新技术应对挑战。今后互联网服务商可能要为注册用户提供IPv6地址。虽然这款全新的系统目前尚未普及,但是包括谷歌和Facebook在内的热门网站都对此表示支持。其他规模较小的网站也将开始部署IPv6地址系统。对于只支持IPv4地址的网站而言,未来将面临重大挑战。   17、世界首个三维等离子标尺研制成功   6月10《科学》杂志报道,美国能源部劳伦斯-伯克利国家实验室与德国斯图加特大学研究人员合作,开发出了世界首个三维等离子标尺,能在纳米尺度上测量大分子系统在三维空间的结构。   该三维等离子标尺由5根金质纳米棒构成,其中一个垂直放在另外两对平行的纳米棒中间,形成双层H型结构。垂直的纳米棒和两对平行纳米棒之间会形成强耦合,阻止了辐射衰减,引起两个明显的四极共振,由此能产生高分辨率的等离子波谱。标尺中有任何结构上的变化,都会在波谱上产生明显变化。另外,5根金属棒的长度和方向都能独立控制,其自由度还能区分方向和结构变化的重要程度。该标尺有助于科学家在研究生物的关键动力过程中,以前所未有的精度来测量DNA(脱氧核糖核酸)和酶的作用、蛋白质折叠、多肽运动、细胞膜震动等。   18、合成生物学取得多项进展   自从美国科学家文特尔在去年4月份创造了首个“人造生命”(参见《环球科学》2010年第7期《人造生命背后》),合成生物学的发展开始加速,生物学家也开始朝着更高的目标迈进。今年,该领域的科学家就取得了多项重要进展。   今年9月,美国约翰斯• 霍普金斯大学医学院的生物学家杰夫• 博伊科领导的科研团队从头设计,人工合成出两个染色体片断,并将它们插入一个活酵母菌体内,而接受了合成染色体的酵母菌仍能正常存活。文特尔的“人造生命”是细菌,属于原核生物,而酵母属于更高级的真核生物。博伊科的研究是世界上首次成功合成真核生物的部分基因组,标志人工合成生物基因组的研究又迈出了重要步伐。博伊科还计划,在接下来的5年内,用人造基因组取代酵母菌的所有基因组,让其进化出新菌株。   几乎同一时间,英国格拉斯哥大学的李• 克罗宁用含有金属的巨型分子,成功地制造出了类似于细胞的气泡,并赋予它们一些类似生命的特征。研究人员希望诱使这些气泡演变成完全无机的能自我复制的实体,以此证明存在着完全基于金属(无机物)的生命。   如果克罗宁的研究得到证实,那么存在外星生命的可能性将大大提高。日本东京大学基础科学系的牟中原说:“很可能存在着一些并不基于碳的外星生命。比如,水星上的物质就和地球上的物质大相径庭,可能存在由无机成分形成的生物。尽管克罗宁暂时还无法证明这一点,但他指出了一个新方向。”   也是在9月,美国索尔克生物研究所的的助理教授王磊(音译)利用基因技术,修改了一种细菌的遗传序列,成功地将非天然氨基酸(20种天然氨基酸之外的人造氨基酸)整合到细菌蛋白质的多处,制造出了新的人造细菌菌株。   这些合成出来的细菌在药物研发领域拥有巨大的潜力,据此研制出的药物拥有的生物学功能将远超只包含天然氨基酸的蛋白质。这些分子或许也能作为基础元件,制造从工业溶剂到生物燃料在内的任何产品,帮助解决与石油生产和运输有关的经济和环境问题。   “这是我们首次制造出一个可用的、拥有多处包含非天然氨基酸的蛋白质的细菌菌株。”王磊说,“尽管这项技术还有改进空间,但这使科学家们在生物
  • 涨知识:皮肤癌探测竟然可以用香蕉皮?
    据探索杂志报道,目前,科学家最新研究表示,成熟香蕉皮上的黑斑点可用于快速便捷地诊断人类皮肤癌,从而提高皮肤癌患者的幸存率。究竟是如何实现的呢?  当香蕉成熟时,香蕉皮上将覆盖着黑色小圆点,是由于酪氨酸酶所导致的。据悉,酪氨酸酶也存在于人类皮肤,如果人体酪氨酸酶指数过高,将出现黑色素瘤,这是一种潜在的皮肤癌形式。  一支科学家小组基于观测香蕉皮酪氨酸酶与人体皮肤癌的共性,研制一种癌症扫描仪,之后他们进一步提炼和测试香蕉皮,计划最终有效地检测人体皮肤组织。首先,瑞士物理和电化学分析实验室研究人员推断称,酪氨酸酶是黑色素瘤形成的可靠标记。  在皮肤癌形成第一阶段,酪氨酸酶并不是非常明显 第二阶段,酪氨酸酶将变得广泛均匀分布 第三阶段,酪氨酸酶开始不均匀分布,癌细胞开始扩散至身体其它部分。这意味着较早地探测到皮肤癌,将显著提高患者幸存概率。  美国癌症学会表示,如果在皮肤癌第一阶段探测到酪氨酸酶并进行及时治疗,那么患者幸存概率达到95%,但是在皮肤癌第三阶段中期探测到酪氨酸酶,患者幸存概率将下降至43%。  研究小组研制一种扫描仪,并用于测试香蕉皮斑点,这些香蕉皮斑点大小与人类皮肤黑色素瘤斑点相近。研究小组负责人休伯特-吉劳特(Hubert Girault)说:“通过研究香蕉皮,我们能够研制一种诊断方法,未来进一步技术完善,最终用于人体活组织检查分析。”  该扫描仪具有8个弹性微型电极,分布结构类似于梳齿,扫描皮肤从而测量酪氨酸酶的分布和数量。研究小组称,这种扫描仪将避免使用活体组织检查等侵入式诊断。  吉劳特认为,这种扫描仪未来能够摧毁肿瘤,有望实现有效检查,避免不必要的化学疗法。我们最初的实验室测试表明,该设备可用于摧毁这些癌细胞。目前,这项研究报告发表在近期出版的《应用化学杂志》上。
  • iCMS2017第八届质谱网络会议——生物医学及生命科学
    p    strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp 仪器信息网与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的第八届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry,iCMS2017) 于2017年11月21日正式开幕。本届质谱网络会议为期四天(11月21日-24日),共设质谱新技术、生物医学及生命科学、食品分析、环境分析、药物分析共五个专场。 /p p   生物医学及生命科学专场在11月22日举行,普渡大学教授陶纬国、安捷伦资深应用工程师 宋越、德克萨斯大学奥斯汀分校研究助理张佳玲、沃特世高级应用工程师陈熙、复旦大学副教授申华莉、中国科学院水生生物研究所高级实验师杨明坤、SCIEX高级市场发展专员刘宏伟、中国农业大学副教授李溱、中南大学教授詹显全在线上给大家分享了精彩的报告。 /p p    span style=" font-size: 20px " strong 生物医学及生命科学 (上) /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 20px " /span & nbsp img title=" Andy Tao.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/a0e9ef8b-ba00-4a01-bb1b-57715ea120cd.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:普渡大学教授 陶纬国 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:血液中囊泡内磷酸化蛋白分析在癌症检测中的应用 /strong /p p   目前肿瘤诊断的主要方式是组织活检,那么有没有一种更好的替代诊断方式,是否可以用液体活检替代组织活检?陶纬国跟大家分享了他进行的研究成果。生物体内,蛋白的磷酸化与癌症发生有着密切联系。而肝脏分泌的磷酸酶,会将血液中的这些蛋白去磷酸化,同时还存在其他蛋白的干扰,想从血液中找到这些磷酸化蛋白极为困难。陶纬国发现胞外囊泡的存在却使这一想法成为了可能,微囊泡和外泌体中有稳定存在的磷酸蛋白。通过质谱技术对乳腺癌患者血浆内的磷酸蛋白进行鉴定研究,他发现用胞外囊泡中的磷酸蛋白进行疾病诊断是可行的,可以替代组织活检,这是一种识别疾病生物标志物的新方法。接下来,他还会就相关方向进行更加精准的乳腺癌研究、前列腺癌动物模型研究等。 /p p style=" text-align: center " img title=" Song Yue.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ed1f2c94-eb42-484a-a054-c775c4eafdc8.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:安捷伦资深应用工程师 宋越 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:基于高分辨质谱技术的定性代谢流分析 /strong /p p   宋越介绍了安捷伦蛋白质组学研究平台以及基于高分辨质谱技术的定性代谢流分析的完整解决方案。代谢流机理研究的方法为稳定同位素标记法,即通过监测同位素异数体的变化来研究机理。代谢流研究已经从低分辨走向高分辨率质谱,数据采集完之后进行处理,因为 sup span style=" font-size: 12px " 13 /span /sup C天然同位素的存在会干扰计算,所以耗费较长时间,而安捷伦的Profinder软件可以直接扣除本底背景干扰,节省分析时间。另外,VistaFlux是安捷伦的独家解决方案,在创建目标代谢物列表采集数据后,可快速提取特征,同时通路可视化,可以将整个数据分析过程降低至数分钟。宋越以治疗白血病药物的代谢流分析、天冬氨酸代谢通路研究为案列,说到安捷伦可以为代谢组学研究提供稳定可靠的软硬件平台。 /p p style=" text-align: center " img title=" Zhang Jialing.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/152abcc1-46cd-457b-a41d-30f1cbe41c3d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:德克萨斯大学奥斯汀分校研究助理 张佳玲 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:新型手持式质谱笔在癌症研究中的应用 /strong /p p   传统的组织学检测方法通常耗时耗力,并且癌症组织复杂的组织结构和细胞形态,使得该方法具有明显的局限性。张佳玲的报告讲的是新型手持式质谱笔在癌症研究中的应用,即一种自动化并且生物兼容的手持式质谱装置用于对人体癌症的快速且无损的分析。该装置称为质谱笔,通过对水滴的自动控制在所要分析的组织表面进行萃取,以获得生物分子信息来进行分析和诊断。张佳玲研究团队分析了20张人体的组织切片以及253个人体组织样品,包括甲状腺,肺,乳腺,以及卵巢的正常和癌症样品。在不同的人体样品中,研究人员可以检测到丰富的分子信息包括低分子量的代谢物分子,脂类以及蛋白分子。通过统计学方法对所获得质谱数据进行分析,结果显示对正常组组织和癌症组织的区分,灵敏度和专一性分别可达到96.4%和96.2,准确率为96.3%。最后,他们还对活体小鼠进行分析,实验结果显示分析过程不会对小鼠造成任何明显的损伤。 /p p style=" text-align: center " img title=" Chen Xi.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/949b061e-f84a-4c67-93b1-0a4295df080e.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:沃特世高级应用工程师 陈熙 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:使用新型质谱技术(离子淌度、非变性质谱、氢氘交换质谱)进行蛋白高级结构表征 /strong /p p   针对蛋白质高级结构表征研究,陈熙介绍了多种新型质谱技术,包括离子淌度高分辨质谱、非变性质谱、氢氘交换质谱技术。通过应用案例分析,她详细介绍了这些技术在生物药分析上的最新应用进展,非变性质谱通过搭配不同选择范围的四级杆可以实现大分子量蛋白的测定,使复杂糖基化蛋白的完整分子量测定成为可能 离子淌度分离技术根据化合物漂移的时间差异为常规高分辨质谱增加了更多一个维度的分离能力,有助于蛋白质药物常规结构表征如二硫键错配 氢-氘交换质谱技术在蛋白质药物高级结构、动态变化、小分子结合位点研究上发挥着重要作用。 /p p style=" text-align: center " img title=" Shen Huali.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/87407340-322c-4c4c-b957-3617f697b219.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:复旦大学副教授 申华莉 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:N-糖蛋白质组富集,鉴定和定量新方法的发展和应用 /strong /p p   蛋白质糖基化修饰具有重要的生物学功能,机体功能的实现主要依赖蛋白不同修饰,但糖修饰蛋白的特异识别/富集、位点/糖链结构、糖肽/糖链定量的分析方法一直滞后,是目前国际研究的热点和难点。申华莉课题组发展了一系列N-糖基化位点的富集,鉴定和定量新方法:包括N-糖基化修饰的富集新方法,N-糖基化肽段富集方法的整体优化,实现了高灵敏的N-糖基化肽段富集 发展了完整糖肽鉴定的质谱流程和搜库软件pGlyco 2.0,实现了大规模,自动化和高准确度的one-step N糖肽质谱鉴定,并获得迄今为止最大的N-糖肽数据集。她以凝集素芯片揭示阿尔兹海默病鼠脑蛋白糖链模式变化的实际案例介绍了这一流程及其在疾病研究中的应用。 /p p span style=" font-size: 20px " strong   生物医学及生命科学 (下) /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 20px " img title=" Ge Feng.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/3c1bd4af-a9aa-45e4-ba30-bc12f328d163.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中国科学院水生生物研究所研究员 葛峰( /strong strong 杨明坤代讲 /strong strong ) /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:蛋白基因组学(Proteogenomics)及其分析软件的开发和应用 /strong /p p   蛋白基因组学(Proteogenomics) 是基于高精度的串联质谱数据对基因组进行注释,不仅能在蛋白质水平上验证基因表达和模式,还能提供蛋白质组层面特有的信息,如翻译后修饰、信号肽等,目前已成为功能基因组学研究不可或缺的重要工具。然而,对海量质谱数据实现全面和精准的解读仍是当前蛋白基因组学研究的瓶颈,目前仍缺乏专业、高效的蛋白基因组学分析方法与软件,限制了其在生命和健康领域的应用。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 杨明坤讲到,课题组在前期完成的模式蓝藻的蛋白基因组学分析工作的基础上,基于水生所的超级计算平台,开发了开源的针对原核生物的蛋白基因组学专业分析软件GAPP。该软件整合了多组学数据库搜索、类别错误率评估以及非限制性翻译后修饰鉴定等多种方法,可实现针对海量质谱数据的快速、精准分析。利用该软件对已发表的幽门杆菌(Helicobacter pylori)蛋白质组学数据进行了测试,重新注释了幽门杆菌的基因组,鉴定到84.9%的已注释编码基因并发现了20个新基因,同时,利用该软件还实现了幽门杆菌的蛋白质翻译后修饰的全局系统发现,为幽门杆菌基因组的深入解读及其功能分析奠定了基础,也为深入研究幽门杆菌致病的分子机制提供了新的研究方向。该软件实现了“一键式”的原核生物蛋白质基因组学快速、精准分析,使用者只需具备简单的生物信息学知识,按照软件的指令,可在24小时内完成原核生物的蛋白质基因组的精准鉴定和功能分析,该软件有望成为解读原核生物基因组及其功能分析的有力工具。 /p p style=" text-align: center " img title=" Liu Hongwei.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/360ad919-ebd9-4006-a9a4-99d59a90f6f5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:SCIEX高级市场发展专员 刘宏伟 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:SCIEX在精准医学中的全面解决方案 /strong /p p   刘宏伟给大家带来了SCIEX在精准医学中的全面解决方案的报告。关于精准医学,她讲到,精准应该是对正确的病人,在正确的时间,给正确的治疗。相对于无差别治疗,更应该根据个人情况进行个性化治疗。从科研到临床,SCIEX提供一整套解决方案,用于蛋白、代谢、脂质水平的分析,从高分辨质谱到三重四极杆质谱,从生物标志物发现到验证,SCIEX提供了完整的癌症标志物研究路线。接着,她重点介绍了SWATH技术,该技术被广泛应用于差异表达分析、蛋白质相互作用、翻译后修饰、大规模临床样品定量分析。然后,刘宏伟以先天性肾上腺皮质增生症、儿茶酚胺检测两个实际案列介绍了SCIEX质谱在临床方面应用。最后,她就下一代代谢组学做了展望,并就工业代谢组学、脂质组学等做了相关介绍。 /p p style=" text-align: center " img title=" Li Zhen.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/9fc9cc4c-48d8-442a-b3fa-b81e4c7e6ee0.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中国农业大学副教授 李溱 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:基于高分辨质谱的植物代谢组学研究 /strong /p p   植物代谢组学研究生物胁迫和非生物胁对植物代谢的影响以及植物产生的免疫应答反应。对不同基因型、不同生长时期的植株或植物不同部位的代谢物进行全面的定性与定量分析,发掘和鉴定未知代谢物,构建代谢途径和代谢调控网络。 /p p   李溱的报告以拟南芥为模式植物,使用高分辨质谱技术研究了植物在内源茉莉酸缺失和外源茉莉酸处理下代谢物的变化情况,分析了拟南芥野生型,茉莉酸合成功能缺失突变体(opr3)和经过外源茉莉酸处理不同时间的opr3的代谢组。他对检测到的超过一万个特征离子信号进行统计分析和鉴定,共鉴定到109个差异化合物。这些化合物参与硫代葡萄糖苷代谢,色氨酸/吲哚乙酸代谢,氨基酸和多肽代谢,脂质代谢等代谢通路,揭示了内源茉莉酸在植物中的重要调控功能,实验结果进一步通过定量PCR等技术进行了验证。代谢组学还可以与基因组学研究相结合,开展基于代谢组学的数量性状位点(mQTL)分析和全基因组关联分析(GWAS)。报告使用mQTL技术研究玉米的驯化过程,分析了玉米和玉米的祖先大刍草的代谢物差异,及其在驯化过程中的变化。对调控丁布类代谢物的性状位点进行了定位和功能分析。研究为筛选作物优良形状,作物育种提供指导方向。 /p p style=" text-align: center " img title=" Zhan Xianquan.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/82a8f876-1bf5-47f2-92d0-a5fb49f3e512.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中南大学教授 詹显全 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:质谱技术在肿瘤酪氨酸硝基化蛋白质组学中的应用 /strong /p p   蛋白质酪氨酸硝基化是一种化学性质稳定的氧化损害的标志物,该修饰主要由体内亚硝酸盐途径产生。硝基化产生于生理条件下、富集于病理条件下、参与氧化还原系统,并且该修饰可通过酶和非酶机制而逆转。蛋白质酪氨酸残基的硝基化就是在苯环上加了一个硝基基团,使酪氨酸残基苯环上的电子密度降低,影响酪氨酸残基的化学特性。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 詹显全通过研究发现蛋白质酪氨酸硝基化可发生在重要的蛋白质结构域或基序部位,如发生在受体-配体及酶-底物间的相互作用区域则影响其相互作用强度,如发生在二聚化区域则影响蛋白质的二聚化,如发生在酪氨酸激酶磷酸化基序则与磷酸化竞争同一个酪氨酸位点来影响蛋白质的磷酸化调节;而且,在组织和细胞内存在脱硝基化酶来逆转硝基化过程。这样,蛋白质酪氨酸硝基化不仅是氧化应激的生物标志物,而且也通过调节和改变蛋白质的功能参与多种疾病如肿瘤的病理生理过程。质谱是探测、鉴定和定量酪氨酸硝基化蛋白质及其修饰位点的关键技术,是阐明蛋白质酪氨酸硝基化在肿瘤中作用的必须环节。此演讲将讨论蛋白质酪氨酸硝基化与肿瘤的关系,酪氨酸硝基化蛋白质组学的策略、特点及其在肿瘤研究中的应用,肿瘤硝基化蛋白质组学的现状、未来发展趋势及其质谱在其中扮演的关键作用。 /p p iCMS2017第八届质谱网络会议开幕 质谱新技术专场强势首发 /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171121/233975.shtml" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " http://www.instrument.com.cn/news/20171121/233975.shtml /span /a /p p iCMS2017第八届质谱网络会议——食品、环境、药物分析 /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171124/234313.shtml" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " http://www.instrument.com.cn/news/20171124/234313.shtml /span /a /p p & nbsp /p p & nbsp /p p & nbsp /p
  • 生物物理所基于光致电子转移扩展荧光蛋白的传感性质
    9月11日,美国化学会杂志JACS 在线发表了中国科学院生物物理研究所王江云研究组的最新研究成果&mdash &mdash 《基因编码非天然氨基酸作为光致电子转移探针扩展荧光蛋白的传感性质》。该研究利用基因密码子扩展技术,实现了在活细胞中编码一系列卤代酪氨酸(3-氯代酪氨酸(ClY)、3,5-二氯代酪氨酸(Cl2Y)、3,5-二氟代酪氨酸(F2Y)、2,3,5-三氟代酪氨酸(F3Y)、2,3,5,6-四氟代酪氨酸(F4Y)),在荧光蛋白中实现了大分子中的光致电子转移现象,基于光致电子转移原理发展了对pH及Mn(III)敏感的荧光传感器。   基因编码和荧光蛋白传感器是生物学研究中的重要技术手段。在过去的几十年中,人们已经开发出多种荧光蛋白传感器,用于监测金属离子,pH值,第二信使和翻译后修饰,这对于解析它们在体内信号转导网络中的作用是至关重要的。这些荧光蛋白传感器通常依赖于荧光共振能量转移或者绿色荧光蛋白GFP荧光团酚基的质子化/去质子化来发挥作用。尽管它们现在已被广泛应用,但是在分析物结合前后,这些荧光蛋白传感器的荧光强度变化通常都在两倍以内。相比之下,光致电子转移(photo-induced electron transfer,简称PET)机制开始越来越广泛地被引用到荧光传感器设计中来,最重要的原因在于分析物结合前后,荧光蛋白传感器可以展现出显著的荧光强度变化(通常可以增强10至100倍)。PET同时也是光合作用中的主要反应,PET过程广泛存在于生物系统中,如细胞色素c氧化酶、核苷酸还原酶、DNA光解酶等,其对磁感应等生物过程也具有非常重要的意义。   该研究将一系列卤族元素取代的酪氨酸通过基因密码子扩展的手段定点插入到荧光蛋白(iLov2)中,发现在非天然氨基酸与荧光蛋白发光中心FMN之间的发生了快速的光致电子转移,并测量到电子转移发生在0.2 纳秒。通过荧光检测科研人员得到了一系列对pH具有不同响应能力的荧光蛋白突变体,利用该传感器他们检测了细胞质的酸化过程,该传感器将适用于研究活细胞中的pH值变化过程。同时科研人员首次得到了可以基因编码的对Mn(III)敏感的荧光蛋白,这将有利于检测与生物和环境相关的Mn(III)的浓度,为筛选高效的锰过氧化物酶提供了平台,为实现高效的木质素降解及生物质转化提供了研究工具。该研究为蛋白动态构象变化研究提供了新的研究手段,为利用合成生物学手段生产可再生能源提供了新的研究思路,为蛋白设计提供了新的工具。   该研究得到科技部国家重点基础研究&ldquo 973&rdquo 计划、国家自然科学基金委员会的资助。    图示:基因编码非天然氨基酸作为光致电子转移探针扩展荧光蛋白的传感性质
  • 我国科学家拓展了光学探针与活体荧光成像新应用
    性能优良的光学探针是构建高灵敏度、高时空分辨能力的光学传感与活体成像分析方法的物质基础,其发展一直受到人们的关注。中国科学院化学研究所活体分析化学实验室马会民课题组长期从事该方面的研究,并取得了一系列的成果 (Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 6432 Anal. Chem., 2014, 86, 6115 Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 10916 Chem. Sci., 2016, 7, 788 Chem. Sci., 2016, 7, 4694)。近年,该课题组还应邀系统总结并评述了光学探针的各种设计方法(Chem. Rev., 2014, 114, 590-659 Chem. Sci., 2016, 7, 6309-6315)。  酪氨酸酶是黑色素癌的重要标志物,并与白化病、帕金森等疾病密切相关。因此,发展酪氨酸酶的光学传感与成像分析方法对相关疾病的诊断研究具有重要的意义。传统的检测酪氨酸酶荧光探针均包含4-羟基苯单元,在用于细胞等生物体系成像分析时受到活性氧物种的干扰,从而严重影响检测结果的准确性。最近,在国家自然科学基金委、科技部和中科院的大力支持下,该课题组提出了新的酪氨酸酶识别单元(3-羟基苄基),并结合稳定的半菁母体,发展出了适用于细胞及活体斑马鱼成像的近红外光学探针(如图),有效解决了现有荧光探针受活性氧物种的干扰问题。相关结果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 14728-14732)上。
  • 通微公司推出饲料行业最新整体解决方案
    2012年10月22日,农业部1849号公告,公布了《饲料生产企业许可条件》和《混合型饲料添加剂生产企业许可条件》。两许可条件自2012年12月1日起施行。该许可条件规定必须设有饲料检测实验室,规定检测实验室中必须配备的仪器,其中包括原子吸收分光光度计、高效液相色谱仪等相关检测仪器。通微公司依托自身强大的应用研发团队,利用EasySepTM-1020 HPLC系统联用紫外检测器和蒸发光散射检测器产品平台,为广大饲料企业第一时间开发了专业饲料检测用高效液相色谱仪、耗材及应用方法包,应用于饲料中的氨基酸、维生素、三聚氰胺、抗生素等添加剂的检测;同时,我们将不断为您推出饲料中各种添加剂的专用检测方法包。通微公司的唯一的国产蒸发光散射检测仪,是国家“十五攻关”的重大科技成果,获得2007年BCEIA金奖。该检测仪液相色谱联用检测氨基酸,可以省去劳师费时的样品衍生步骤,直接检测。 EasySepTM-1020 HPLC系统平台 国产首台蒸发光散射检测仪ELSD 5000 部分检测范例如下: 1、水溶性维生素检测 仪器型号: EasySepTM-1020 HPLC 检测器类型: UV 柱 温(℃): 室温 检测波长(nm): 270 nm流动相:甲醇/0.1%磷酸溶液=55/45色谱柱:Globalsil C18,5μm,4.6 mm×150 mm进 样 量: 20 µ L 流量:1.5 mL/min 2、三聚氰胺检测 仪器型号: EasySepTM-1020 HPLC 检测器类型:UV 检测波长:240 nm色谱柱:Globalsil C18,5 μm, 4.6 mm×150 mm; 柱 温(℃): 40℃流动相:离子对试剂缓冲液-乙腈(90:10);流速:1.0 mL/min; 进样量:20 ul 3、氨基酸分析 仪器型号: EasySepTM-1020 HPLC 检测器类型:ELSD 色谱柱:Globalsil C18,5 μm,4.6 mm×250 mm 柱温:35 ℃ 流动相:溶剂A,七氟丁酸:三氟乙酸:水=1.0:0.5:500;溶剂B,甲醇;流速:0.8 mL/min;梯度洗脱: 时间(min) 0 8 11 21 30 40 A% 100 100 78 73 45 45 B% 0 0 22 27 55 55 蒸发温度:40 ℃;载气流量:2.5 L/min(推荐使用氮气) 进样体积:10 μL 1、甘氨酸(Gly),2、丝氨酸、(Ser),3、天冬氨酸(Asp),4、谷氨酰胺(Gln),5、苏氨酸(Thr),6丙氨酸、(Ala),7、谷氨酸(Glu),8、半胱氨酸(Cys),9、胱氨酸(Cys),10、脯氨酸(Pro),11、赖氨酸(Lys),12、组氨酸(His),13、缬氨酸(Val),14、精氨酸(Arg),15、甲硫氨酸(Met),16、酪氨酸(Tyr),17、异亮氨酸(Ile),18、亮氨酸(Leu),19、苯丙氨酸(Phe),20、色氨酸(Trp)。 通微公司简介上海通微分析技术有限公司(www.unimicrotech.com.cn)成立于2002年,是总部设在美国硅谷的美国通微技术股份有限公司 (Unimicro Technologies, Inc.,以下简称通微公司)在上海浦东张江高科技园区内创立的子公司;为了业务发展的需要,通微公司分别在2007年、2011年成立的两家全资子公司-苏州环球色谱有限责任公司、无锡通微检测技术有限公司,目前,通微公司北京办事处、西安办事处、广州办事处等全国销售网络相继建成。通微公司,致力于打造国际一流的微分离领域色谱仪器和耗材基地,一直专注于色谱仪器及相关耗材产品的研制与开发;借助美国通微技术股份有限公司雄厚的技术开发实力,致力于中国市场的拓展,为中国的科研单位和科研工作者提供全新、优质的产品和一流服务。通微公司设有中国分析仪器行业首家企业博士后工作站,在毛细管电色谱系统开发及产业化方面取得了重大开创性成果,推动了电色谱技术的进步;先后承担国家科学仪器重大专项、国家 “九五”、“十五” 科技攻关重大项目,国家发改委高科技产业化专项、国家自然科学基金,中国与美国以及中国与比利时等国际合作项目,科技部中小企业创新基金以及上海市的科技攻关项目等30余项,在色谱领域共发表180余篇学术及应用论文,申请和获得30多项国际和中国专利。
  • 合成生物学有望在未来5-10年保持高速增长
    国信证券 (002736 )发布研究报告称,“双碳”背景下合成生物学有望在未来5-10年保持高速增长,看好合成生物学在低成本替代现有材料及制备新材料的潜力,具备技术及成本优势的合成生物学企业竞争优势明显。合成生物学是一门发展迅速的前沿交叉学科,被誉为第三次生物技术革命,其下游应用广泛,需求正在不断扩张。合成生物学是一门融合了生物学、信息学、基因组学、 化学等多学科的交叉学科,在学习自然生命系统的基础上建立出人工生物,并制造出满足人类需求产品。合成生物学通过设计和构建细胞工厂,能够使细胞以淀粉、纤维素、CO2等可再生碳为原料,生产重要的化工产品、天然药物、食品、生物能源等产品,合成生物学相可以实现更高的转化效率、更低的成本,更友好的路线。我国大品种氨基酸产能充沛,小品种氨基酸如丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、等亟需扩大产能、降低成本,通过合成生物学的手段,可有效降低小品种氨基酸生产成本。丙氨酸在食品、医药日化等领域具有广泛应用,丙氨酸生产的化工流程温度高、压力大、酸碱强,环境污染严重。目前,工业化生产丙氨酸采用发酵法和微生物酶法代替了原有的化学合成法丙氨酸,华恒生物利用合成生物方法改造微生物突破厌氧发酵技术,使丙氨酸的生产成本较酶法降低50% 缬氨酸可以改善母猪生产性能,提高动物免疫力,在饲料行业的需求快速增长,由于缬氨酸的合成途径属于丙氨酸衍生物类型,华恒生物在具备丙氨酸厌氧发酵技术后又突破了低成本缬氨酸生物发酵技术 通过人工合成酶对丙烯酸定向加氨形成了β-丙氨酸,较传统天冬氨酸脱羧法极大的降低了产品成本。全球丙氨酸市场自2016年3.5万吨增长至2019年5万吨,年化复合增长率为13%,预计丙氨酸市场在未来四年内继续保持稳定增长,在2023年将达到8万吨,同比2019年5.1万吨增长57% 近年来全球缬氨酸市场规模保持着迅猛增长态势,全球需求量从2016年的0.73万吨增长到2019年的3.25万吨,年复合增长率高达65%。尼龙66重要上游原材料己二腈等目前国内化率仍在提升中,生物基戊二胺可实现替代法生产,长链尼龙作为具有优异的耐磨性和耐低温性,其重要的上游原材长链二元酸(DC12及DC10)可通过合成生物学实现低成本制备。PA66主要应用领域为工程塑料和工业纤维,在汽车轻量化的趋势下其市场潜力较大,但PA66的上游原材料己二腈生产技术壁垒很高,差能由欧、美、日控制,国内仅能实现小部分生产,且成本高昂。合成生物学可通过利用赖氨酸脱羧的方式生产戊二胺,通过尼龙56对尼龙66实现替代。长链尼龙的重要原料长链双元脂肪酸传统合成方法为化学合成法或由蓖麻油分解制备,凯赛生物通过合成生物学利用简单的烷烃经过发酵即可廉价制备DC12及DC10,在全球市场占据了较高份额。营养素市场空间广阔,合成生物学大有可为。长链不饱和脂肪酸DHA及ARA对婴幼儿记忆力、思维能力及视网膜发育具有重要作用,广泛应用与婴幼儿配方奶粉及保健品,随着人们健康意识的提高,对DHA及ARA的需求不断增加。DHA的主要生产来源为深海鱼类,但随着海洋污染加剧,鱼油DHA存在食品安全风险,且鱼油含有大量EPA,限制了其使用范围,通过生物发酵法生产的DHA有效规避了这些分险,在DHA市场中的市占率不断提高。
  • 科学家发现癌基因STAT3竟也可抑癌?!
    近日,来自奥地利维也纳医科大学的研究人员发现,通常在癌症中发挥癌基因作用的IL-6和STAT3信号途径在前列腺癌中发挥着不同的作用。相关研究结果发表在国际学术期刊nature communication上。 IL-6是一种重要的细胞因子,它在调控细胞存活和肿瘤生长方面发挥着重要作用。高活性的IL-6会促进肿瘤生长,而STAT3是其下游一个重要的效应因子,在许多类型的癌症中扮演着癌基因的作用。目前已经有许多靶向抑制IL-6和STAT3的治疗方法用于癌症治疗。 但根据这项研究的结果来看,IL-6和STAT3在前列腺癌中发挥的作用与人们以往的认识有些不同,研究人员发现,在前列腺癌细胞中,激活的STAT3能够激活ARF基因,阻断细胞分裂进而抑制细胞生长。 在这项研究中,研究人员在Pten缺失的前列腺癌小鼠模型中,在基因水平抑制了STAT3或IL-6信号途径,结果发现该信号途径失活可以加速癌症进展并导致癌转移。他们发现p19ARF是STAT3的一个直接靶向目标,STAT3信号途径缺失会扰乱ARF-Mdm2-p53这条肿瘤抑制因子轴,但不会影响细胞衰老。除此之外,研究人员还在人类前列腺癌细胞中发现了STAT3和CDKN2A突变,并且STAT3和CDKN2A缺失突变在转移性前列腺癌细胞中共发生频率非常高。 研究人员还发现,STAT3和p14ARF在病人前列腺肿瘤中缺失与前列腺癌复发和转移风险增加存在显著相关性。因此STAT3和ARF表达水平或可用作区分前列腺癌发生风险高低的诊断标记。 总的来说,这项研究发现在其它类型的癌症中发挥癌基因作用的STAT3在前列腺癌中发挥抑癌作用,并且这种抑癌作用是通过调节ARF的表达影响ARF-Mdm2-p53肿瘤抑制因子轴的作用实现的。STAT3以及ARF的表达水平或可用于预测前列腺癌风险,可以得到进一步开发应用yb-7640R XKR1膜转运蛋白XK抗体yb-5590R phospho-YWHAE(Thr232)磷酸化14-3-3E蛋白抗体yb-2340R 14-3-3 epsilon14-3-3E蛋白抗体yb-12358R CHI3L2软骨细胞蛋白39抗体yb-6754R YY1AP1肝癌相关蛋白2抗体(转录因子YY1结合蛋白1抗体)yb-5921R YBX-1核酸敏感元件结合蛋白1yb-1943R YB1y-盒结合蛋白1抗体yb-3605R YAP1原癌基因Yes相关蛋白1抗体yb-3477R Phospho-YB1(Ser102)磷酸化DNA结合蛋白B抗体yb-3476R Phospho-YAP1(Tyr407)磷酸化原癌基因Yes相关蛋白1抗体yb-1415R YY1核转录调节因子YY1抗体yb-3475R Phospho-YAP1(Ser127)磷酸化原癌基因Yes相关蛋白1抗体yb-4166R YES1原癌基因酪氨酸蛋白激酶Yes1抗体yb-5591R phospho-YES1 (Tyr426)磷酸化原癌基因酪氨酸蛋白激酶Yes1抗体yb-5592R phospho-YES1(Tyr537)磷酸化原癌基因酪氨酸蛋白激酶Yes1抗体yb-3478R Phospho-ZAP70 (Tyr315 + Tyr319)磷酸化zeta相关蛋白70抗体yb-3479R Phospho-ZAP70 (Tyr493)磷酸化zeta相关蛋白70抗体yb-3620R Phospho-Zyxin (Ser142+Ser143)磷酸化斑联蛋白抗体yb-13576R ZBTB41锌指蛋白924抗体yb-11608R ZIC3内脏异位相关蛋白/锌指蛋白203抗体yb-13564R zbtb11锌指蛋白913抗体yb-13557R ZBT24锌指蛋白450抗体yb-13560R ZA20D3锌指蛋白20D3抗体yb-13553R ZBED3锌指蛋白BED3抗体yb-13572R ZBTB38锌指蛋白ZBTB38抗体yb-13562R ZADH2锌结合乙醇脱氢酶结构域蛋白2抗体yb-13567R ZBTB3锌指蛋白ZBTB3抗体yb-13551R ZBBX锌指蛋白ZBBX抗体yb-12253R ZFP219锌指蛋白219抗体yb-12254R ZFP36L1EGF应答因子1抗体抗体yb-12255R phospho-ZFP36L1(Ser334)磷酸化锌指蛋白36抗体yb-12240R ZNF347锌指蛋白347抗体yb-13555R ZBED5锌指蛋白BED5抗体yb-12241R ZNF704锌指蛋白704抗体yb-13586R ZNF434宫颈癌抑癌蛋白5/锌指蛋白434抗体yb-0354R ZCWCC1ZCWCC1抗体yb-0628R ZNF300锌指蛋白300抗体yb-13573R ZBTB39锌指蛋白ZBTB39抗体yb-11609R Zic1锌指蛋白201抗体yb-11610R Zic2锌指蛋白Zic2抗体yb-8641R ZDHHC-18锌指蛋白Zdhhc18抗体yb-6958R ZDHHC-12锌指蛋白Zdhhc12抗体yb-7852R ZWINT着丝粒ZW10相互作用蛋白1抗体yb-9139R ZNRF1锌指/环指蛋白1抗体yb-9140R ZNRF2锌指/环指蛋白2抗体
  • 拖延症基因真的存在 女性拖延从此有据可依
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 拖延症被定义为自愿推迟完成某些目标的行为。虽然它是一种普遍存在的现象,但它的遗传学基础却鲜为人知。有数据表明,有拖延症的人不只是想简单地拖延时间,而是很大程度上会受到自身对任务感觉的影响,例如多巴胺。换言之,那些能够选择立即完成任务而不是拖延的人,会表现出良好的控制能力,包括认知、动机和情绪各方面的控制。当你还在为自己的拖延行为而自责时,科学家似乎已经为你准备好了借口,拖延的倾向可能是受你的基因控制的。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/442f42fe-fdeb-461d-9e2b-4e719ed08e6e.jpg" title=" 拖延症人群.jpg" alt=" 拖延症人群.jpg" / /p p   德国波鸿大学的Erhan Genc发表在《社会认知与情感神经科学》的一项研究表明:拖延倾向可能是受基因控制的,该基因负责编码酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH),它的表达量决定了大脑中包括多巴胺在内的各种儿茶酚胺递质的数量。TH基因似乎只对女性拖延产生了影响。他们发现,位于TH基因中某一位点碱基的差异会影响多巴胺的分泌,多巴胺分泌略多的女性会更容易做事拖延。 /p p   此次研究,Erhan Genc小组对278名健康男性和女性进行了基因分析与问卷调查,通过决策相关行动控制(AOD)来衡量遗传与个体间拖延症差异的关系,AOD得分越低,表示越容易拖延。在分析结果中,他们发现TH基因中的rs10770141(C-824T)位点碱基的类型与拖延症有很大关系,并且具有性别特异性,只会影响女性。 /p p   在女性中,如果两条染色体的rs10770141位点至少有了1个T碱基,则女性更容易拖延。那些携带两个C碱基的女性,AOD的分数都普遍较高,这意味着她们不易犯拖延症。而在男性中,TH基因型对AOD分数没有显著的影响。 /p p   2014年,一篇综述文章曾指出,高水平的多巴胺会提高认知灵活性,并拓宽注意力的范围。“这是一种同时处理许多不同想法或瞬间转换思维的能力。”虽然这对一心多用很有帮助,但研究小组认为,“这也更容易使人分心,让人不能坚持完成一件事。”Genc发现,当rs10770141位点是T碱基时,TH基因的活性更强,因此会带来更高的多巴胺水平。研究认为,具有较高的多巴胺水平的女性会增加拖延的倾向。 /p p    strong 为什么TH基因会对男性和女性产生不同的影响? /strong 这个问题至今仍未解决。不过,Genc并不是第一个报道TH基因型和心理测量的结果存在性别差异。2010年,日本山形大学医学院Sadahiro研究小组的研究表明,TH基因某些位点的碱基差异会影响男性对新事物探索的性格特征,但该差异不影响女性。 /p p   “而在这次研究中,TH基因型和AOD结果之间存在性别特异性,可能是因为女性T碱基携带者对大脑中多巴胺数量的响应性要比男性更高。” Genc表示,“以上描述的这些激素调控机制可能在女性中更为明显,导致了TH基因的性别效应。” /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fc2dc332-385e-46c4-849b-e01f79a10204.jpg" title=" 基因检测.jpg" alt=" 基因检测.jpg" / /p p   想要证明自己“合理”拖延吗?如何检测TH基因呢?基因检测技术帮你“理直气壮”。目前的基因检测技术主要有: /p p   1、Sanger测序法 /p p   21世纪初,Allan Maxam和Walter Gibert发明了Sanger测序法,并在此后的10年里成为基因检测的金标准。 /p p   到目前为止,Sanger测序仍然是作为基因检测的金标准,也是NGS基因检测后进行家系内和正常对照组验证的主要手段。 /p p   Sanger测序目的是寻找与疾病有关的特定的基因突变。对于没有明确候选基因或候选基因数量较多的大样本病例筛查是难以完成的,此类测序研究还要依靠具有高通量测序能力的NGS。虽然Sanger测序具有高度的分析准确性,但其准确性还取决于测序仪器以及测序条件的设定。另外,Sanger测序不能检测出大片段缺失或拷贝数变异等基因突变的类型,因此对于一些与此相关的遗传性疾病还不能做出基因学诊断。 /p p   2、连锁分析法 /p p   在NGS出现之前,国际通用的疾病基因定位克隆策略是建立在大规模全基因扫描和连锁分析基础上的位置候选基因克隆。 /p p   遗传标记是指在人群中表现出多态现象的DNA序列,可追踪染色体、染色体某一节段或某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。它存在于每一个人,但大小和序列有差别,具有可遗传性和可识别性。目前采用第二代遗传标记,即重复序列多态性,特别是短串联重复序列,又称微卫星标记。 /p p   3、新一代测序(NGS) /p p   主要包括全基因组重测序、全外显子组测序和目标区域测序,它们同属于新一代测序技术。NGS技术具有通量大、时间短、精确度高和信息量丰富等优点,使得遗传学者可以在短时间内对感兴趣的基因进行精确定位。但这些不同的测序技术在测序范围、数据分析量以及测序费用和时间等方面又有很大差别,如果选择适合的方法,对于临床诊断和科学研究将起到事半功倍的作用。 /p p   4、基因芯片技术 /p p   测序原理基于DNA杂交原理,利用目标基因组区域定制的探针与基因组DNA进行芯片杂交或溶液杂交,将目标基因区域DNA富集,再通过NGS技术进行测序。其测序过程是通过把数以万计的cDNA或寡聚核苷酸置于芯片上制成列阵,将芯片上固定好的已知序列的核苷酸探针与溶液中含有荧光标记的相应核酸序列进行互补配对,根据测序仪所显示强荧光的位置和强度,获取每组点阵列信息,再利用生物信息学算法确定目的靶核苷酸的序列组成。测序所选定的目标区域可以是连续的DNA序列,也可以是分布在同一个染色体不同区域或不同染色体上的片段。 /p p   基因芯片测序技术可以将经过连锁分析锁定了目标范围或经过全基因组筛选的特定基因或区域进行更深一层的研究,是解决连锁分析无法发现致病基因的有效手段。基因芯片技术对于已知基因突变的筛查具有明显优势,可以快速、全面地检测出目标基因突变。同时,由于目标区域受到了限制,测序范围大幅度减少,测序时间和费用相应降低。 /p p   5、全外显子组测序(WES) /p p   外显子组是单个个体的基因组DNA上所有蛋白质编码序列的总合。人类外显子组序列约占人类全部基因组序列的1%,但大约包含85%的致病突变。WES是利用序列捕获技术将全外显子区域DNA捕捉并富集后进行高通量测序的基因分析方法。 /p p   6、全基因组重测序(WGS) /p p   WGS是对已知基因组序列的物种进行不同个体的全基因组的测序,经过数据分析后对序列进行拼接、组装并获得基因组图谱,或是对不同组织进行测序并分析体细胞突变的一种研究方法。 /p p br/ /p p    strong 拓展阅读 /strong /p p   2019年,仪器信息网特针对粘度计用户发放有奖调研问卷,只需不到3分钟,10元话费送不停!全文链接如下: /p p a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml" target=" _self"   https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml /a /p p   有奖调研问卷电脑端链接: a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0 /a /p p   有奖调研问卷微信二维码: /p p style=" text-align: center " a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 223px height: 223px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fd24af81-796d-4250-bb51-e971c52c8188.jpg" title=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" alt=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" width=" 223" height=" 223" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p   特向认真完成调研问卷者提供总计200份10元话费奖励,只要你够走心,小编还将择优选取10名用户,奖励50元话费! /p p br/ /p
  • 上海通微最新推出饲料添加剂检测解决方案
    近几年,人类食品安全质量问题层出不穷,成为国内外关注焦点。跟食品安全息息相关的饲料行业也成为重点管控对象。2012年,一系列的饲料、畜牧法规条例相继出台,标志着将对畜牧产品质量安全、饲料行业行为将更加规范。   2012年5月1日生效的国务院令第609号《饲料和饲料添加剂管理条例》明确规定: 饲料、饲料添加剂生产企业应当按照国务院农业行政主管部门的规定和有关标准,对采购的饲料原料、单一饲料、饲料添加剂、药物饲料添加剂、添加剂预 混合饲料和用于饲料添加剂生产的原料进行查验或者检验。   2012年10月22日,农业部1849号公告,公布了《饲料生产企业许可条件》和《混合型饲料添加剂生产企业许可条件》。两许可条件自2012年12月1日起施行。该许可条件规定必须没有饮料检测实验室,规定检测实验室中必须配备的仪器,其中包括原子吸收分光光度计、高效液相色谱仪等相关检测仪器。   上海通微分析技术有限公司依托自身强大的研发团队,利用EasySepTM-1020高性能自动化液相色谱系统为饲料行业开发出多套饲料添加剂检测专用高效解决方案。检测项目包括:   饲料中20种氨基酸的检测:牛磺酸(2-aminoethanesulfonic acid)、甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酰胺(Gln)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、脯氨酸(Pro)、胱氨酸(Cys)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)、缬氨酸(Val)、甲硫氨酸(Met)、精氨酸(Arg)、酪氨酸(Tyr)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)   饲料中维生素的检测:烟酸、维生素B5、维生素B6、维生素B1、叶酸、维生素B12、维生素B2、维生素K3、维生素A、乙酸酯、维生素D3、维生素E   饲料中其他添加剂的检测:苏丹红、三聚氰胺   上海通微分析技术有限公司独创未衍生氨基酸的直接测定分析法,比传统的衍生检测法更快速、简便、成本低、准确度高。   详情,请咨询上海通微分析技术有限公司http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100522/office.asp   上海通微公司实力   留美博士阎超教授2002年创办,总部位于美国硅谷的美国通微技术股份有限公司。   中国分析仪器行业内唯一一家经国家批准的企业博士后科研工作站。   通微自主研发生产的产品获得国家和行业内无数奖项,也是取得国内外专利最多的科技型企机构   与国内多所著名研究所和高校联合,设有联合实验室,在行业解决方案方面提供强有力的技术支持   上海通微分析技术有限公司是国内一流的集色谱仪器研发、生产、销售为一体高新技术企业,下设有苏州环球色谱有限责任公司、无锡通微检测技术有限公司两个全资子公司。
  • 【NIFDC经典文献系列赏析】融合蛋白电荷变异体表征先进技术
    蛋白新药的设计得益于重组DNA技术的发展。融合蛋白是指通过基因融合两个或更多蛋白质结构域来创造一个具有新功能的嵌合蛋白。每个融合体的功能通常分为一个载体结构域和一个效应结构域,前者有助于提高稳定性和药代动力学,后者具有从细胞毒性到识别和结合等不同的功能。截至2019年,已有11种Fc融合蛋白疗法被FDA批准。 生物制药的电荷变异体(电荷异质性)来自翻译后修饰,如磷酸化、糖基化和脱酰胺化,须在整个生产过程中密切监测,因为它可能影响产品的安全性和有效性。全柱成像毛细管等电聚焦(icIEF)已被证明有诸多良好检测性能特征,如高分辨率、自动化、定量准确、重现性好和易用性。凭借这些优势,它已成为生物制品,特别是单克隆抗体电荷变异体表征的主流技术。 与单克隆抗体等传统生物药相比,融合蛋白的电荷异质性差异更大,这使得表征融合蛋白成为一个挑战。建立一种适用于分析多种融合蛋白的平台方法可以方便方法开发并且简化生产流程。2021年,中国食品药品鉴定研究院(NIFDC)利用全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术的双通道(紫外&自发荧光)表征9种融合蛋白药物的电荷异质性,其中6种蛋白为商业化蛋白。紫外吸收UV280nm是经典icIEF等电聚焦电泳检测通道。自发荧光(NIF:Native Fluorescence)是指利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现检测,无需添加染料。 结果表明,icIEF方法可用于重组蛋白类药物电荷异质性及等电点分析。该方法快速、准确、重复性好,为保障融合蛋白类产品生产工艺的稳定性及质量控制提供了一种可靠的平台分析方法。9种融合蛋白9种融合蛋白治疗剂(在本研究中被命名为样品1-9),其中6种已商业化,包括:样品1:安进公司的依那西普;样品2:百时美施贵宝公司的阿巴泰普;样品3:再生元公司的阿夫利贝特;样品5:重组人肿瘤坏死因子-α受体II:海正药业的IgGFc融合蛋白;样品6:嘉宏药业的康柏西肽;样品7:百时美施贵宝的贝拉塔塞普;三个样品正处于不同临床试验阶段,包括VEGFR-Fc融合蛋白样品4,血小板生成素模拟肽-Fc融合蛋白样品8和胰高血糖素样肽-1-Fc融合蛋白样品9。结果通用稳定剂SimpleSol 大多数融合蛋白在传统电聚焦凝胶电泳(IEF)分析过程中会聚集或沉淀,需要添加剂来保持稳定性。尿素已被证明可以减少蛋白质聚集,并提高IEF分析的重复性。因为本研究的目的是开发一个平台方法,所以需要确定一种能在多种融合蛋白中发挥作用的稳定剂。为此,研究人员比较了尿素和商业稳定剂SimpleSol(来自ProteinSimple)对三种不同的融合蛋白治疗剂(样品1-3)的影响。 在没有稳定剂的情况下,样品1在电泳分析过程中发生聚集,形成不可重复的峰型(图1)。在加入2M尿素的情况下,样品1的峰型重复性得到提升。然而,在有尿素的情况下,峰高明显降低,约为无尿素情况的25%。相比之下,当样品1在含50%的SimpleSol的体系下进行分析时,峰型变得可重复,而且峰高和分辨率都保持不变(图1)。因此,对于样品1,SimpleSol比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。图1 对于样品2,在没有添加稳定剂的情况下也观察到了聚集现象,导致了峰型的不可重复(图2)。与样品1不同,加入2M尿素并没有改善峰型的分离。只有当加入4M尿素时,峰型才变得可重现。然而,在这两种条件下,峰高和分辨率也都明显降低。在SimpleSol的存在下,峰高和分辨率都得到了保持(图2),再次证明SimpleSol在稳定样品方面优于尿素。对于样品2,SimpleSol同样比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。数据表明,SimpleSol可以作为一种通用的蛋白质稳定剂用于融合蛋白的icIEF分析方法。图2紫外吸收和自发荧光双通道检测 在紫外吸收检测模式下研究人员分析样品1,样品峰从嘈杂的基线中区分不明显(图3)。为了克服这一挑战,研究人员同时利用自发荧光通道检测。与紫外吸收检测相比,荧光检测的每个峰组都显示出更高的信号,并且荧光检测的基线噪音更小。图3与传统IEF方法对比 icIEF方法与平板凝胶IEF方法产生了相似的峰型(图4)。然而,icIEF方法的每个峰的分辨率均得到了改善。此外,icIEF方法的灵敏度明显高于IEF方法;在获得凝胶IEF结果时,每个泳道要上样大约20μg的蛋白质,而利用icIEF分析时,最终样品溶液进样浓度为0.225μg/μL至0.45μg/μL。每次进样量约为5μL。相当于2.25μg-4.5μg的蛋白质,极大节约了样品。图4. icIEF方法与平板IEF方法检测融合蛋白对比图总结 NIFDC利用ProteinSimple全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术建立并证明了用于融合蛋白电荷异质性表征的方法平台。该平台有如下特点: 使用了通用的蛋白质稳定剂SimpleSol,可以有效避免融合蛋白发生聚集或沉淀。对于一些样品,无需任何添加剂就能获得可重复峰型,与没有稳定剂的相同蛋白质的峰型相比,添加这种稳定剂对蛋白质的峰型的不利影响很小。使得该方法可以广泛用于分析多种融合蛋白,而不需要根据不同的样品更换稳定剂。同时可通过紫外和自发荧光双通道来检测蛋白质。自发荧光检测模式利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现且无需染料,可以提高灵敏度,减少由载体两性电解质引起的背景噪音。通过icIEF分离得到的每个峰组分的峰面积百分比和表观pI值,重复性好。总共对9种融合蛋白药物进行表征,每个组分的峰面积百分比和表观PI值的定量分析都有极佳的重复性。扫描下方二维码,获取ProteinSimple融合蛋白表征解决方案参考文献:1. Wu, Gang et al. “A platform method for charge heterogeneity characterization of fusion proteins by icIEF.” Analytical biochemistry vol. 638 (2022): 114505.关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团(NASDAQ:TECH)旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具,包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术,帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题,深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址:上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室 电话:021-60276091热线:4000-863-973邮箱:PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址:www.bio-techne.com
  • 上海有机所等揭示糖基化修饰调控阿尔茨海默病beta淀粉样蛋白病理性聚集机制
    在阿尔茨海默病(AD)进展中,存在beta淀粉样蛋白(β-Amyloid,Aβ)的积累。Aβ在受影响的脑组织区域形成病理性聚集,被认为与AD的发生、进展和表型密切相关。多种翻译后修饰(如磷酸化、硝基化、糖基化等)对Aβ的病理性聚集及体内生物活性具有重要且不同的调控作用。在AD患者脑内,多种病理相关蛋白的糖基化位点、数量和水平都发生了显著性改变,表明了糖基化修饰在AD发生和发展中的重要意义。2011年,科学家对AD病人脑脊液中的Aβ片段进行鉴定,检测到之前未在哺乳动物中发现的酪氨酸O-糖基化修饰,然而由于天然来源的翻译后修饰蛋白丰度低、微观不均一等困难,Aβ糖基化修饰的生物学功能及在疾病中的作用尚未能得以阐释。  近日,中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心刘聪课题组与北京大学药学院董甦伟课题组合作,在J. Am. Chem. Soc.上发表题为O-Glycosylation Induces Amyloid-β to Form New Fibril Polymorphs Vulnerable for Degradation的研究论文,利用化学合成策略构建了一系列含不同O-糖基化修饰的均一结构Aβ,并系统研究了糖基化修饰对Aβ病理性聚集的调控作用及其构效关系。  该研究中,研究人员首先合成了三种O-糖修饰的酪氨酸砌块,糖基分别是α-GalNAc, Galβ1-3GalNAc和Neuα2,3Galβ1-3GalNAc。然后,通过固相多肽合成策略将上述三种酪氨酸砌块制备相应的Aβ糖肽。然而,Aβ含有较多大位阻氨基酸,且自身疏水性强、容易聚集,再加上糖基的引入,给Aβ糖肽的合成带来了不少困难。为了克服这些合成难题,研究人员利用微波辅助的合成策略以及多赖氨酸亲水标签等方法,以较高效率获得了结构均一、含有不同O-糖修饰的Aβ糖肽。他们进一步对三种Aβ糖肽和不含糖链的Aβ多肽进行性质表征,发现糖基化修饰能够显著抑制Aβ的聚集,并且抑制效果与糖链结构相关。通过对Aβ聚集/解聚动力学的进一步研究,表明糖基修饰可以降低纤维结构的稳定性。在酶解实验中,糖基修饰的Aβ纤维表现出了更差的酶解稳定性。  为进一步阐述糖基化修饰降低Aβ纤维稳定性的分子机理,研究人员通过冷冻电镜技术(Cryo-EM),获得了Galβ1-3GalNAc糖型Aβ纤维的3.1埃近原子级分辨率结构。糖基修饰的Aβ组装形成了一种全新的淀粉样纤维结构,其纤维核心由6-42位氨基酸残基组成,并且在Tyr10残基侧链附近可以观察到修饰糖基的电子密度。通过与未修饰的Aβ纤维核心结构进行比较,研究发现Tyr10的糖基化会增大其与相邻氨基酸残基的空间位阻,从而导致整个Aβ纤维核心结构的重排。相较而言,糖基化Aβ纤维的结构具有更小的原纤维间交互界面,且仅由两对盐桥(Asp23和相邻原纤维的Lys28)所维持。这为糖基化修饰降低Aβ纤维稳定性提供了分子层面的解释。  该工作首次发现糖基化修饰在动态调控Aβ病理性聚集方面的重要功能,为后续研究不同糖基修饰对神经退行性疾病病理蛋白聚集的生物活性及病理毒性的调控作用,提供了有利的研究工具及新的研究思路。该工作得到了国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委和中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划的资助。  论文链接
  • 内源差示扫描荧光技术如何应用到多功能蛋白质稳定性分析
    内源差示扫描荧光技术如何应用到多功能蛋白质稳定性分析北京佰司特贸易有限责任公司蛋白质是生物体中广泛存在的一类生物大分子,具有特定立体结构的和生物活性以及诸多功能,根据这些功能我们可以将其应用于蛋白质的分子设计、蛋白质功能的改造、疾病的基因治疗以及新型耐抗药性药物的开发与设计甚至是发现生物进化的规律等先进科研领域上。因此,蛋白质具有非常重要的研究价值。进行蛋白质性质和功能研究的前提是获得稳定的蛋白质样品,而由于蛋白质自身性质的复杂性,难以保证获得的蛋白质样品是否具有正确的三维结构以及功能,因此急需一种技术手段或设备,对蛋白质的稳定性进行分析,确定获得蛋白质最ZUI适宜的缓冲液条件、蛋白质的长期储存稳定性等。另外在进行蛋白质-配体小分子相互作用研究时,因为需要筛选的小分子配体数量巨大,因此也急需一种技术手段或设备,可以高通量的对配体结合进行筛选。蛋白中的色氨酸和酪氨酸可以被280 nm的紫外光激发并释放出荧光,其荧光性质与所处的微环境密切相关。蛋白变性过程中,色氨酸从疏水的蛋白内部逐渐暴露到溶剂中,荧光释放的峰值也从330 nm逐渐转移到350 nm。内源差示扫描荧光技术(intrinsic fluorescence DSF),通过检测温度变化/变性剂浓度变化过程中蛋白内源紫外荧光(350 nm/330 nm比值)的改变,获得蛋白的热稳定性(Tm值)、化学稳定性(Cm值)等参数。相比传统的方法,无需添加染料,通量高,样品用量少,数据精度高。 多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16是一款无需加入荧光染料、高通量、低样品消耗量检测蛋白质稳定性的设备。该设备基于内源差示扫描荧光技术(intrinsic fluorescence DSF),通过检测温度变化/变形剂浓度变化过程中蛋白内源紫外荧光的改变,获得蛋白质的热稳定性(Tm值)、化学稳定性(Cm值)等参数。可应用于蛋白缓冲液条件筛选及优化、小分子与蛋白结合情况的定性测定、蛋白质修饰及改造后的稳定性测定、蛋白变/复性研究、不同批次间蛋白稳定性对比等多个方面。基于内源差示扫描荧光技术(intrinsic fluorescence DSF),在无需添加外源染料的条件下,对蛋白进行升温变性,通过内源荧光和散射光的变化与三级结构变化的关系,PSA-16可用于测定不同buffer中蛋白的Tm值变化,获得蛋白质正确折叠的最ZUI优buffer条件;测定不同detergent条件下膜蛋白Tm值,进行detergent筛选;测定不同添加剂对蛋白稳定性的影响;测定添加配体后Tm值变化进行配体结合筛选;测定蛋白中变性部分的比例,进行质量控制;测定蛋白Tm值与浓度的相关性,获得最ZUI优蛋白浓度进行后续结晶等实验;测定蛋白去折叠过程,进行蛋白复性条件筛选;测定蛋白folding enthalpy,研究蛋白的长期稳定性;测定不同批次和存储后的蛋白的稳定性,并进行相似性评分,对蛋白进行质量控制。多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16,无需对蛋白进行荧光标记,可以直接测定蛋白在不同缓冲液条件中的Tm值,进行缓冲液筛选和优化;同时还可以测定添加不同配体化合物对蛋白稳定性的影响,通过Tm值变化进行配体结合筛选。PSA-16满足我们目前对于蛋白质稳定性分析的迫切需求。多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16可用于评估蛋白(抗体或疫苗)热稳定性、化学稳定性、颗粒稳定性等特性,实现非标记条件下的高通量的抗体制剂筛选、分子结构相似性鉴定、物理稳定性、长期稳定性、质量控制、折叠和再折叠动力学研究等功能。★ 蛋白热稳定性分析★ 蛋白化学稳定性分析★ 蛋白等温稳定性分析★ 蛋白颗粒稳定性分析★ 免标记热迁移实验(dye-free TSA)★ 蛋白去折叠、再折叠、结构相似性分析★ 蛋白质量控制分析 多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16基于内源差示扫描荧光(ifDSF)技术,广泛应用于蛋白质稳定性研究、蛋白质类大分子药物(抗体)优化工程、蛋白质类疾病靶点的药物小分子筛选和结合力测定等领域,具有快速、准确、高通量等诸多优点。蛋白质中色氨酸/酪氨酸的荧光性质与它们所处的环境息息相关,因此可以通过检测蛋白内部色氨酸/酪氨酸在加热或者添加变性剂过程中的荧光变化,测定蛋白质的化学和热稳定性。PSA-16采用紫外双波长检测技术,可精准测定蛋白质去折叠过程中色氨酸和酪氨酸荧光的变化,获得蛋白的Tm值和Cm值等数据;测定时无需额外添加染料,不受缓冲液条件的限制且测试的蛋白质样品浓度范围非常广(10 µ g/ml - 250 mg/ml),因此可广泛用于去垢剂环境中的膜蛋白和高浓度抗体制剂的稳定性研究。此外,PSA-16具有非常高的数据采集速度,从而可提供超高分辨率的数据。同时PSA-16一次最多可同时测定16个样品,通量高;每个样品仅需要15 uL,样品用量少,非常适合进行高通量筛选。PSA-16操作简单,使用后无需清洗,几乎无维护成本。★ 非标记测试★ 10分钟内完成16个样品的分析★ 仅需10μL样品,浓度范围0.005mg/ml—200mg/ml★ 15-110℃温控范围,升温速率0.1-7℃/min★ 适用于任意种类的蛋白分子★ 无需清洗和维护★ 可增配机械手臂实现全自动工作 性能参数:★ 直接检测蛋白质内源紫外荧光,测定时无需额外添加染料,不限制蛋白缓冲液。★ 可同时测定16个样品。★ 样品管材质:高纯度石英管,8联排设计,可使用多通道移液器批量上样,亦可单管使用。★ 样品体积:15 μL/样品。★ 样品浓度范围:0.01 mg/mL–250 mg/mL。★ 温控范围:15-110℃可选。★ 升温速度范围:0.1-15℃/分钟可调。★ 温控精度:+ 0.2℃。★ 采样频率:1 HZ,1/60 HZ可选。★ 应用范围:热稳定性实验、化学稳定性实验、等温稳定性实验、温度循环实验、TSA实验。★ 软件具备比对功能,可通过热变性曲线对蛋白进行相似性评分。★ 测定参数:Tm、Ton、Cm、ΔG、Similarity。★ Tm测定精度:★ 一体机,可以通过触摸屏进行试验设置,实时采集数据和显示数据,生成详细的结果报告。应用领域:多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16应用涵盖植物、生物学、动物科学、动物医学、微生物学、工业发酵、环境科学、农业基础、蛋白质工程等多学科领域。蛋白质是最终决定功能的生物分子,其参与和影响着整个生命活动过程。现代分子生物学、环境科学、动医动科、农业基础等多种学科研究的很多方向都涉及蛋白质功能研究,以及其下游的各种生物物理、生物化学方法分析,提供稳定的蛋白质样品是所有蛋白质研究的先决条件。因此多功能蛋白质稳定性分析系统在各学科的研究中都有基础性意义。 1. 抗体或疫苗制剂、酶制剂的高通量筛选2. 抗体或疫苗、酶制剂的化学稳定性、长期稳定性评估、等温稳定性研究等3. 生物仿制药相似性研究(Biosimilar Evaluation)4. 抗体偶联药物(ADC)研究5. 多结构域去折叠特性研究6. 物理和化学条件强制降解研究7. 蛋白质变复性研究(复性能力、复性动力学等)8. 膜蛋白去垢剂筛选,膜蛋白结合配体筛选(Thermal Shift Assay)9. 基于靶标的高通量小分子药物筛选(Thermal Shift Assay)10. 蛋白纯化条件快速优化等
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