甲氧羰基苄基

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

碱基编辑（base editing，BE）作为前沿的基因组编辑技术，能够在基因组水平上实现精确、高效的单碱基编辑。该技术广泛应用于基础研究、基因治疗和细胞工厂构建等领域。常用的DNA碱基编辑器主要是通过将可编程的DNA结合蛋白（如Cas9）与碱基脱氨酶融合实现的，包括胞嘧啶碱基编辑器（CBE）、腺嘌呤碱基编辑器（ABE）以及糖基化酶碱基编辑器（GBE）等，可以实现C-to-T、A-to-G以及C-to-G等种类的碱基编辑。然而，这些碱基编辑器是针对C和A碱基的直接编辑，且所包含的脱氨酶可能导致非Cas9依赖的DNA或RNA脱靶。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的合成生物技术研究团队，联合研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队，开发了不依赖脱氨酶（deaminase-free，DAF）的碱基编辑器DAF-CBE和DAF-TBE，分别在大肠杆菌中实现C-to-A、T-to-A的碱基颠换，在哺乳动物细胞中实现C-to-G、T-to-G的碱基颠换编辑。 该研究通过定向进化改造了人源尿嘧啶糖基化酶（UNG）的两个突变体UNG（N204D）和UNG （Y147A），获得了两种高活性的DNA糖基化酶，分别可以作用于胞嘧啶碱基的CDG4和胸腺嘧啶碱基的TDG3。进而，研究将这两种DNA糖基化酶与nCas9（Cas9、D10A）融合，构建了CDG4-nCas9和TDG3-nCas9两种碱基编辑器，用于在大肠杆菌中进行C-to-A和T-to-A的编辑。实验结果显示，CDG4-nCas9和TDG3-nCas9在大肠杆菌中的编辑效率最高分别达到58.7％和54.3％。进一步，研究针对Homo sapiens密码子优化版本的CDG4-nCas9和TDG3-nCas9，在HEK293T细胞中实现了C-to-G和T-to-G的颠换编辑，编辑效率分别达到38.8%和48.7%。这两种编辑器的脱靶效果低于常用的胞嘧啶碱基编辑器（BE4max）和糖基化酶碱基编辑器（CGBEs）。因此，研究将这两个编辑器命名为DAF-CBE和DAF-TBE。此外，通过进一步的工程改造，该团队优化了CDG和TDG的空间位置，得到了DAF-CBE2和DAF-TBE2的新版本。它们的编辑窗口从原来的间隔序列（protospacer sequence）5'端移动到中间区域，且C-to-G和T-to-G的编辑效率分别提高了3.5倍和1.2倍。DAF-CBE和DAF-TBE实现了人诱导多功能干细胞（hiPSC）高效编辑。 综上所述，经过定向进化改造，该团队开发的DAF-CBEs和DAF-TBEs碱基编辑器在大肠杆菌和哺乳动物细胞中实现了高效的碱基颠换编辑，无需使用脱氨酶。与现有的引导编辑器（prime editing）或糖基化酶碱基编辑器（GBEs）相比，DAF-BEs具有相当的编辑效率、更小的尺寸和更低的脱靶率，这扩展了碱基编辑器的编辑类型，为工业菌株铸造和生物医药等领域的相关研究提供了新的技术工具。 近日，相关研究成果发表在《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动专项、中国科学院青年创新促进会和天津市自然科学基金的支持。论文链接DAF-BEs碱基编辑器的设计及进化

大家好，本周为大家分享一篇在Analytical Chemistry上发表的文章：Hydrogen−Deuterium Exchange Epitope Mapping of Glycosylated Epitopes Enabled by Online Immobilized Glycosidase[1]，文章的通讯作者是来自弗罗里达大学的Patrick R. Griffin教授。　　氢氘交换质谱(HDX-MS)是一种常用的抗体表位定位方法。在典型的HDX-MS实验中，目标蛋白在D2O缓冲液中孵育，使氢与氘在设定的时间内交换。随后通过添加低pH“猝灭”缓冲液，在低温(0 ̊C)并保持pH接近2.7的情况下猝灭氘代反应， 使得氘化酰胺氢的回交速率最低。蛋白质结构的不同特征可以影响氘交换速率，其贡献因素包括溶剂可及性和酰胺骨架的氢键。蛋白质被耐受低pH慢交换条件的蛋白酶消化，所得肽通过液相色谱联用质谱(LC-MS)分析。通过比较氘代肽段与未暴露于D2O的对照肽的同位素分布的m/z位移，用质谱法监测肽水平上的氘交换程度。　　蛋白糖基化可导致HDX-MS中肽覆盖范围的减少，这是由于多糖对肽的异质修饰。为了获得可以通过质谱监测的确定的糖肽质量，在HDX-MS实验之前，必须首先通过专门的糖蛋白组学方法解决糖肽的结构。此外，糖基化氨基酸通常在每个位点被多个糖型修饰，这可能导致糖肽的质谱信号被稀释。聚糖酰胺基团也可能参与交换和影响氘摄取测量，这个问题很明显，特别是对于病毒刺突蛋白，它们已经进化到通过N-聚糖的广泛修饰来逃避免疫检测。在许多涉及SARS-CoV-2的HDX-MS研究中，特别是当快速结果至关重要时，糖基化位点从分析中被省略。SARS-CoV-2 RBD(受体结合区域)含有N331和N343两个N-聚糖，几个靶向RBD并且识别包括N343在内的表位的中和单抗(例如S309、SW186、SP1-77和C144)的对应信息在HDX-MS中均无法被识别。　　酶解后去除氘代肽段上的N-聚糖是一种很有前途的方法，可以避免与糖基化相关的问题。最近发现了从PNGase A和PNGase H+到高活性的PNGase Dj和PNGase Rc，并应用于HDX的一系列有活性的耐酸酶。这些酶通常用于糖肽溶液中进行去糖基化。本文中作者将PNGase Dj固定在醛修饰的聚合物树脂上，并封装在HPLC保护柱中，该柱可直接并入典型的HDX平台。并应用该系统获得了S蛋白RBD的全序列覆盖，并显示了mAb S309的广泛作用位点，包括RBD的N343聚糖位点。　　作者首先在大肠杆菌32中表达PNGase Dj，并将其固定在POROS树脂上，这是一种具有大表面积的聚合物树脂，HDX实验室通常使用这种树脂固定胃蛋白酶和其他蛋白酶。POROS 20 Al是一种醛修饰树脂，可以通过席夫碱形成和随后的氰硼氢化物还原与赖氨酸侧链偶联。虽然猪胃蛋白酶A通常固定在POROS树脂上，但它只含有1个赖氨酸，必须在pH 5.0固定，这低于偶联反应的最佳pH。作者认为含有7个赖氨酸且在中性pH下稳定的PNGase Dj可能更有效地与树脂偶联。在pH为6.5的条件下固定化树脂，洗涤后的树脂装入微孔保护柱中，然后PNGase Dj在树脂上的活性用酶解糖基化比色法测定。1 mg树脂对PNGase Dj的活性为0.79 μg [95% CI: 0.66, 0.92]。作者探究了不同的缓冲体系对于色谱柱活性的影响(图1)。固定化酶最容易受到胍HCl的抑制，并对还原剂TCEP表现出抗性。　　图1. 固定化PNGase Dj的糖肽脱糖基化研究。(A)不同缓冲液中糖肽的去糖基化。x轴上的数字对应于去糖基化条件的列表。(B)在PNGase Dj处理的样品中，去糖基化肽的信号大大增强。(C)图中每对柱状图显示了chaotrope/TCEP注射后分别注射了参考缓冲液。(D)糖肽在50 mM NaH2PO4和25 mM TCEP中在12°C下的代表性EICs。强度根据每个地块进行缩放。　　在确认PNGase Dj的活性后，作者评估了三种糖蛋白的去糖基化柱:HRP(horse radish peroxidase)，牛胎蛋白A和AGP(α-1-acid glycoprotein)。由于糖肽的去糖基化速度比完整的蛋白质快，作者采用了双柱设置，蛋白质首先通过胃蛋白酶柱，然后进入去糖苷酶柱。为了简化设置，还使用了混合柱，其中单柱含有9:1的胃蛋白酶和PNGase Dj树脂混合物。与胃蛋白酶和PNGase Dj混合柱也可能促进蛋白质水解，去糖基化使胃蛋白酶进一步进入裂解位点。可以观察到N-聚糖位点的覆盖(图2)，而这些位点在单独用胃蛋白酶消化时缺乏覆盖。用PNGase Dj处理的样品显示N-聚糖天冬酰胺脱酰胺，而单独用胃蛋白酶处理的样品未检测到脱酰胺肽。在所有情况下，PNGase Dj的加入提高了覆盖率，混合床的结果与双柱的结果相当。混合柱系统还显示末端靠近N-聚糖位点的肽，表明去糖基化可能允许胃蛋白酶在聚糖位点附近进一步切割。　　图2. 糖蛋白AGP、胎蛋白A和HRP的LC - MS/MS肽覆盖。(A) AGP肽覆盖图。n -聚糖位点用箭头标记。(B)检测到的脱酰胺肽数。(C)每个糖蛋白序列的覆盖率百分比。　　接下来，作者使用HDX-MS分析SARS-CoV-2 RBD序列与单克隆抗体的相互作用。S309是从先前感染SARS-CoV-1的患者的B细胞中分离出来的抗体，与SARSCoV-2交叉反应。S309与S三聚体之间的相互作用通过低温电子显微镜(cryo-EM)进行了表征，结果显示S309能够识别靠近N343聚糖的RBD上的一个表位，包括与聚糖本身的接触。作者用混合床胃蛋白酶/ PNGase Dj柱对RBD-Fc融合蛋白进行酶切，并与胃蛋白酶柱进行比较。发现混合柱可以完全覆盖RBD序列，而胃蛋白酶柱在N331和N343聚糖区域缺乏覆盖(图3)。　　图3. 与单独使用胃蛋白酶相比，胃蛋白酶/PNGase Dj混合床的SARS-CoV-2 RBD肽覆盖率。多肽的Mascot ionscore≥20。胃蛋白酶消化在N331和N343聚糖附近没有覆盖。RBD-Fc蛋白的RBD区域如图所示。　　随着RBD序列的全面覆盖，作者进行了差分HDX-MS实验，评估在存在和不存在S309的情况下RBD上的氘代情况。HDX-MS结果显示，在序列上的所有N-聚糖位点都检测到去糖基化肽，并且N343和N630两个位置都显示有多个重叠的去糖基化肽。S309的结合使得氘交换减少，这种保护作用最大程度的集中在N343聚糖周围，从残基338到350。ACE2受体结合基序(RBM，由438~506残基组成)边界上的434~441残基也有被保护效应。RBD以Fc融合蛋白的形式存在，但在Fc标签中没有观察到显著的HDX差异。这些结果与通过冷冻电镜鉴定的表位一致。该工作的作者鉴定出RBD残基337~344、356~361和440~444是S309的表位，此外，还观察到RBD的C端附近残基516~533的氘交换减少。虽然该序列不直接与S309相互作用，但RBD上的2个残基521~527与358~364广泛接触，这可能引起了S309结合后的变构变化。　　总的来说，作者认为PNGase Dj固定在POROS树脂上提供了一种增加序列覆盖的直接方法，使得HDX-MS分析糖蛋白时，允许氢氘交换后去糖基化。这里采用的固定方法可能也适用于其他体系，例如PNGase Rc。此外，研究的结果显示，将PNGase Dj与胃蛋白酶混合使用的序列覆盖率要高于单独使用胃蛋白酶。PNGase Dj可以识别RBD中与S309结合的的糖基化表位，并且结果与冷冻电镜结构密切一致。　　撰稿：李孟效　　编辑：李惠琳　　文章引用：Hydrogen−Deuterium Exchange Epitope Mapping of Glycosylated Epitopes Enabled by Online Immobilized Glycosidase　　参考文献　　1. O'Leary, T.R.R., Balasubramaniam, D., Hughes, K., et al. Hydrogen-deuterium exchange epitope mapping of glycosylated epitopes enabled by online immobilized glycosidase. Analytical Chemistry，2023.

近日，中科院大连化物所催化基础国家重点实验室催化反应化学研究组（501组）展恩胜副研究员、申文杰研究员等与中科院精密测量科学与技术创新研究院徐君研究员、邓风研究员等合作，在丝光沸石（MOR）催化二甲醚羰基化反应的活性位点鉴别和调控方面取得新进展。　　MOR是二甲醚羰基化反应的重要催化剂，其活性与8-MR孔道的总酸量相关。尽管理论计算表明，T3-O9是唯一活性位点，但实验上鉴别和定量描述不同T位点酸性特征和催化机制仍面临挑战。　　本工作中，科研人员首先通过分步晶化法合成了片状结构MOR，该MOR表现出优异的催化活性，醋酸甲酯收率达到0.72gMAgcat.-1h-1（473K、2MPa）。随后，科研人员利用二维固体核磁技术和DFT计算确定了骨架铝原子在T1至T4分布，发现该片状结构丝光沸石8-MR孔道的铝原子富集在T3位，动力学研究发现该酸性位的反应速率高达7.2molMAmolT3-Al-1h-1（473K、1MPa）。随后，科研人员调变不同MOR样品的T1至T4位分布，发现位于8-MR窗口的T4酸性位也具有催化作用，但其活性只有T3位的1/4，从实验上证明T3位在催化二甲醚羰基化反应中的主导作用。该工作从原子尺度定量描述了丝光沸石分子筛8-MR孔道T位的催化反应化学，也深化了对沸石分子筛催化剂活性位结构的认知。　　相关研究成果以“Experimental Identification of the Active Sites over a Plate-Like Mordenite for the Carbonylation of Dimethyl Ether”为题，于近日发表在Chem上。该工作的共同第一作者是中科院大连化物所501组博士研究生熊志平和中科院精密测量科学与技术创新研究院齐国栋副研究员。上述工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

CellRes. | 突破!黄超兰与高福团队描绘新冠刺突蛋白糖基化图谱,揭示“O-Follow-N”糖基化新规律　　蛋白质糖基化修饰是生物体内最重要的翻译后修饰之一，发生在细胞50%-70%的蛋白上。病毒囊膜蛋白的糖基化修饰具有广泛的功能，包括调控蛋白质稳定性、病毒的趋向性、和保护潜在的抗原表位免受免疫监视等。深入了解新型冠状病毒(SARS-CoV-2)刺突蛋白(Spike, S)的糖基化修饰对于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)发病机制的探索，疫苗和治疗药物的设计开发，以及检测试剂盒的生产具有重要意义。此前研究者在体外纯化表达的S蛋白胞外域和从病毒颗粒中提取的S蛋白中共鉴定到了22个N-糖基化修饰位点1,2。而由于技术和样本来源的限制，已有研究仅在纯化的S蛋白上鉴定到了一些O-糖基化修饰位点，截止目前，尚未进行病毒颗粒上S蛋白的O-糖基化修饰的研究。近日，北大-清华生命科学联合中心黄超兰团队，和中国科学院院士高福团队，中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队等开展合作研究，采用基于质谱的糖基化鉴定技术，首次揭示了病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱，并提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律。该研究以“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike proteinreveals an “O-Follow-N” rule”为题于2021年8月2日线上发表在Cell Research期刊上。为获得天然状态下S蛋白的N-和O-糖基化修饰完整图谱，研究者从SARS-CoV-2病毒颗粒上获得S蛋白，用多种蛋白酶酶解成肽段，采用纳升液相色谱以及具有超高分辨率的Orbitrap Eclipse Tribrid三合一质谱联用仪，利用阶梯能量HCD (stepped collisional energy SCE)，HCD (Higher-energy collisional dissociation) 以及HCDpdEThcD三种碎裂方法进行质谱分析。本研究中，研究者不但成功鉴定到了此前已报道的22个N-糖基化修饰位点，还首次从SARS-CoV-2病毒颗粒中提取的S蛋白上鉴定到了17个O-糖基化修饰位点。值得注意的是，研究者发现在这17个位点中，有11个位点位于糖基化的天冬酰胺(Asn)附近。研究者将NxS/T共有基序内糖基化的Asn每一侧的3个氨基酸定义为“N±1-3”。分析结果显示，11个O-糖基化修饰位点分布在“N±1-3”的位置上，位点信息确定的位点数有10个，其中7个位点分布在“N+2”的位置上。研究者还通过开展定点突变实验进一步证实Asn糖基化修饰的存在是“N±1-3”的位置上出现O-糖基化修饰的先决条件。综上，研究者提出SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰存在O-糖基化修饰追随N-糖基化修饰发生的现象，并将这一现象命名为“O-Follow-N”规律。　　图. SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰遵循“O-Follow-N”规律 本研究基于前沿的质谱鉴定技术，揭示了S蛋白的O糖基化修饰谱，提出了O糖基化修饰的“O-Follow-N”规律，这一规律可能适用于其它蛋白，提示O-糖基化修饰具有潜在的新机制，特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用，未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。此前，黄超兰主任领衔的多组学中心团队还与高福院士领衔的多学科团队紧密合作，揭示早期的新冠感染患者存在显著的免疫抑制，并首次提出COVID-19的发病机制或存在“两阶段”模式3。多组学中心在黄超兰教授的带领下，将继续基于临床，前沿技术和基础学科的深度交叉融合，深耕前沿技术方法开发，为推动基础生物学和临床领域的创新研究提供最有质量保证的蛋白质组和质谱技术手段。中国科学院微生物研究所高福院士，北大-清华生命科学联合中心、北京大学医学部精准医疗多组学研究中心黄超兰教授，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心陈扬副研究员，中国科学院天津工业生物技术研究所高峰教授为本文的共同通讯作者 北京大学医学部精准医疗多组学研究中心田文敏博士，中国科学院天津工业生物技术研究所李德林博士，北京大学医学部精准医疗多组学研究中心博士研究生张楠，中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生白桂杰、原恺博士为本文的共同一作。 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-021-00545-2

研究简介科学期刊OPRD在2021年7月16日这一期（第7期，第25卷）刊登了来自大连理工大学的孟庆伟教授课题组利用康宁反应器进行苄基催化氧化的最新连续流工艺研究成果，并将其作为封面文章进行了特别报道。本文将详细介绍本研究成果。[1]苄基的直接氧化已广泛应用于药物和精细化学品的合成，很多市售药物分子结构中含有一个或多个被氧化的苄基位置（图1）。传统工艺上，苄基氧化反应需要引入金属催化剂，如 Co、Ru、Ni、Mn 和 Cu。难以避免的金属杂质残留限制了这些体系在药物中的应用。近几年研究者希望能够通过应用非金属催化剂实现苄基的氧化，分子氧被认为是一种理想的氧化剂。有研究者采用O2作为氧化剂建立了从苄基化合物中获得酮的绿色方法[2-7]。但反应时间长，从几十小时到几天不等，效率相对较低。微通道反应器持液量低、高效传热特性可以降低纯氧气与易燃溶剂相互作用时发生局部过热而失控的风险。特别是康宁微反应器独特的内部结构，允许反应物连续分散并充分混合，从而消除了气液反应中的传质限制。传质和温度会影响反应动力学，温度升高反应时间缩短。图2. 反应体系示意图孟教授课题组的苄基催化氧化连续流工艺，选用非金属催化，停留时间54s，获得了高达90.3%的收率，且催化剂和溶剂均可实现循环利用（分别获得了92.6%和94.5%的回收率），且该方法具有很好的底物普适性，为奥卡西平等药物的合成，提供了易于放大的工艺。 研究过程实验以1,2,3,4-四氢萘（1a）的氧化反应为模型反应。对苯基sp3 C - H键进行选择性氧化生成相应的酮类化合物。N-羟基邻苯二甲酰亚胺 (NHPI) 作为催化剂，亚硝酸叔丁酯 (TBN) 作为自由基引发剂。一、反应条件优化研究者选择O2作为氧化剂对溶剂、反应温度、停留时间和物料比等进行了优化实验。1、研究者对溶剂体系进行了考察（图3）通过实验得出最佳溶剂为MeCN和DMK的混合溶剂，该体系仅在54s内便获得最高的收率75.1%（条目7）。图3. 溶剂系统筛选2、接下来分别对反应温度、物料比和停留时间做了优化实验,实验结果见下图：图4. 在微通道反应器中进行的温度和物料比条件优化实验 底物1a的转化率与温度的升高呈正相关。然而在高温条件下，副产物2,3-二氢萘-1,4-二酮（3a）的产率增加。 最佳反应温度为100℃（2a收率80.4%；图4（1））。 TBN的数量和1a的转换之间存在近似线性关系见图4（2）.选择最佳1.5摩尔当量的TBN来优化反应选择性。 如图4（3）NHPI增加到0.75摩尔当量后继续增加对反应产率基本没有影响，故选择0.75摩尔当量NHPI。 此外，在间歇反应中NHPI的用量减少到0.2个当量时，反应收率仍可达到75.3%。同时，NHPI几乎可以完全回收而不被消耗。这些结果证明NHPI在反应中起到了催化剂的作用。 最佳的液体−气体流速比为1:20（图4条目1−3)。当液体流速（Vl）为1.0ml/min，氧气流速（Vg）为20ml/min，停留时间54s时收率最高。二、放大实验研究者应用康宁高通量微通道G1反应器进行了放大实验研究。实验显示连续运行28小时，产物2a的总收率为79.5%（1H-NMR），1小时可生产0.87g（图5）。图5：规模化连续流动苄基羰基化三、底物扩展实验结果最后，在优化条件下进行了底物扩展研究实验（图6）。由不同苄基化合物制备相应的各种酮，均获得了较高的收率。 图6. 苄基sp3 C的快速氧化−氢键得到相应的酮基 关于反应机理及催化剂的讨论为了进一步了解可能的反应机理，研究者进行了一系列平行反应（图7）。图8. 反应机理反应条件筛选和提出的自由基反应机理均表明NHPI不会在反应中被消耗。研究者在实验后收集NHPI，来验证其是否可用于回收（图10）。经过4个循环后，收率仍高于78%。本实验证实了NHPI作为自由基转运剂的作用，并进一步表明该工艺具有规模化商业回收的潜力，可有效降低成本。结果讨论 该研究描述了在 MeCN 和 DMK 的混合溶剂中，通过NHPI 和 TBN 催化苄型 sp3 C-H 键的选择性氧化生成相应的酮。反应时间仅为54s，远低于间歇工艺。 作为催化剂的NHPI可以回收利用。多次循环的收率变化在1%以内。 NHPI的回收率也在90%以上。 作者对连续流工艺进行了放大研究，结果显现，在相同的工艺条件下，该工艺可实现安全连续化生产。 通过拓展实验，作者从苄基亚甲基中获得了一系列有价值的酮，收率为 41.2%~90.3%。 利用康宁微反应器进行快速的开发，不但可以对反应机理进行研究，也便于拓展底物，建立化合物库。 康宁反应器无缝放大的技术优势使该工艺具有很大的商业化潜力，特别是对于氧气氧化这一类在釜式工艺中存在较多困难的反应。Reference：[1] Lei Yun, Jingnan Zhao, Xiaofei Tang, Cunfei Ma, Zongyi Yu, and QingWei Meng*. Selective Oxidation of Benzylic sp3 C–H Bonds using Molecular Oxygen in a Continuous-Flow Microreactor Org. Process Res. Dev. 2021, 7, 1612–1618.[2] Dobras, G. Kasperczyk, K. Jurczyk, S. Orlinska, B. NHydroxyphthalimide Supported on Silica Coated with Ionic Liquids Containing CoCl2 (SCILLs) as New Catalytic System for SolventFree Ethylbenzene Oxidation. Catalysts 2020, 10, 252−264.[3] Mukherjee, M. Dey, A. Electron Transfer Control of Reductase versus Monooxygenase: Catalytic C−H Bond Hydroxylation and Alkene Epoxidation by Molecular Oxygen. ACS Cent. Sci. 2019, 5,671−682.[4] Li, J. Bao, W. H. Tang, Z. C. Guo, B. D. Zhang, S. W. Liu, H. L. Huang, S. P. Zhang, Y. Rao, Y. J. Cercosporin-bioinspired selective photooxidation reactions under mild conditions. Green Chem. 2019, 21, 6073−6081.[5] Hwang, K. C. Sagadevan, A. Kundu, P. The sustainable room temperature conversion of p-xylene to terephthalic acid using ozone and UV irradiation. Green Chem. 2019, 21, 6082−6088.[6] Liu, K. J. Duan, Z. H. Zeng, X. L. Sun, M. Tang, Z. L. Jiang,S. Cao, Z. He, W. M. Clean Oxidation of (Hetero)benzylic Csp3−H Bonds with Molecular Oxygen. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7,10293−10298.[7] Li, S. L. Zhu, B. Lee, R. Qiao, B. K. Jiang, Z. Y. Visible lightinduced selective aerobic oxidative transposition of vinyl halides using a tetrahalogenoferrate(iii) complex catalyst. Org. Chem. Front. 2018, 5, 380−385.

新突破新guan肺炎自2019年暴发以来，给全社会带来了灾难性的影响，不仅对quan世界人民的健康造成了巨大威胁，还对全球经济产生了震荡性的影响。因此，对新guan肺炎的研究也显得愈发重要。近期，来自北京大学医学部jing准医疗多组学研究中心的黄超兰团队、中国科学院院士高福团队以及中国科学院天津工业生物技术研究所高峰团队，通过采用基于质谱的糖基化修饰鉴定技术，对新guan肺炎颗粒上S蛋白的O-糖基化修饰图谱进行了整体描绘，进而提出了“O-Follow-N”的O糖基化修饰规律，为新guan肺炎的致病机制探索提供了研究基础。而这项出色的研究，也于2021年8月2日以“O-glycosylation pattern of the SARS-CoV-2 spike protein reveals an“O-Follow-N” rule”为题发表在了Cell Research期刊上。糖基化修饰（Glycosylation）是蛋白质主要的翻译后修饰类型，其广泛参与细胞黏附、识别、信号转导等重要过程，影响蛋白质的分泌、运输和稳态调控，可发生在细胞50-70%的蛋白质上，2021年糖基化修饰鉴定被Nature Methods评为zui值得关注的技术之一。根据糖苷链类型，蛋白质糖基化修饰可以分为四类：（1）N-连接糖基化；（2）O-连接糖基化；（3）C-连接糖基化；（4）糖基磷脂酰肌醇锚定。其中O-糖基化修饰，是在高尔基体中产生。它在人体中有70余种常见糖型，无特定氨基酸结构域。目前，对O-糖基化修饰研究存在许多困难，比如：1糖基化修饰的糖链形成无固定模版；2受200多种糖基转移酶的复杂调控；3糖基化肽段剂量水平低；4规模化糖链结构解析通量低；5糖链构成微不均一性，定性与定量困难；6功能性糖基化位点及关键糖结构指认困难。受这些因素影响，对O-糖基化修饰的研究也是少之又少。现阶段，对于大规模、高通量的蛋白质翻译后修饰的研究，zuihao的途径就是利用基于高分辨质谱的蛋白质组学技术。在这篇报道中，黄教授等团队，就是通过基于质谱的蛋白质组学技术，克服一系列困难，shou次对新guan病毒上S蛋白的O-糖基化进行了综合性描绘。实验中，研究者为获得天然状态下S蛋白的N-和O-糖基化修饰完整图谱，首先从SARS-CoV-2病毒颗粒上获得S蛋白，并使用了LysC+Trypsin, Chymotrypsin, GluC, Elastase 以及 alpha-Lytic等多种蛋白酶将S蛋白酶解成肽段。而对于这种复杂糖蛋白酶解后产生的肽段，普通质谱很难进行检测。研究者则采用了具有超高分辨率的Orbitrap Eclipse 三合一质谱仪，并利用三合一仪器多种碎裂功能中的阶梯HCD（stepped collisional energy SCE），HCD（Higher-energy collisional dissociation）以及组合式的HCDpdEThcD三种碎裂方法进行质谱分析。图1. Orbitrap Eclipse 三合一质谱仪Orbitrap Eclipse三合一质谱仪是一台不仅拥有着CID, HCD, ETD HD, EThcD HD, ETciD, UVPD, PTCR等多种碎裂模式的质谱仪，而且还具有高达50万的分辨率，能够对多种形式的修饰肽段进行jing准定性与定量，为研究者提供了更坚实的硬件基础。研究中，研究者共鉴定到了39个糖基化修饰位点。其中包括此前已报道的22个N-糖基化修饰位点，以及17个O-糖基化修饰位点。值得注意的是，这17个O-糖基化修饰位点是shou次从SARS-CoV-2病毒颗粒中提取的S蛋白上鉴定到的。并且通过深入分析这些位点，研究者发现在这17个位点中，有11个位点位于糖基化的天冬酰胺（Asn, N）附近。为了更准确的对这一现象进行挖掘，研究者将NxS/T共有基序内糖基化的N每一侧的3个氨基酸定义为“N±1-3”。分析结果显示，11个O-糖基化修饰位点分布在“N±1-3”的位置上，位点信息确定的位点有10个，其中7个位点分布在“N+2”的位置上。研究者还通过开展定点突变实验进一步证实N糖基化修饰的存在是“N±1-3”的位置上出现O-糖基化修饰的先决条件。基于以上分析，研究者提出SARS-CoV-2病毒S蛋白的糖基化修饰存在O-糖基化修饰追随N-糖基化修饰发生的现象，并将这一现象命名为“O-Follow-N”规律。图2.新guan病毒S蛋白上符合“O-Follow-N”规律的O糖基化修饰（点击查看大图）小结Summary研究基于前沿的质谱分析技术，通过使用超高分辨的三合一质谱仪Orbitrap Eclipse，揭示了新guan病毒上S蛋白的O糖基化修饰谱，进而提出了O 糖基化修饰的“O-Follow-N”规律，同时这一规律也可能适用于其它蛋白。这个规律提示O-糖基化修饰具有潜在的调控新机制，特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用，未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。黄超兰（北京大学医学部jing准医疗多组学研究中心主任）问根据您的经验，O-糖基化修饰鉴定的难点在哪里？答对于所有的蛋白翻译后修饰鉴定都普遍存在着几个相同的难点：（1）修饰丰度相对较低，难以直接鉴定，往往需要进行修饰富集，因此对样本量等要求较高；（2）修饰调节为动态变化过程，鉴定重复性会相对低一点。而对于O-糖基化修饰，因其特殊性，又有几个其他因素影响：（1）糖基化修饰的糖链形成无固定模版，且受多种糖基转移酶的复杂调控；（2）规模化糖链结构解析通量低，定性与定量困难；（3）功能性糖基化位点及关键糖结构指认困难。问Orbitrap Eclipse Tribrid三合一质谱联用仪在该研究中发挥了怎样的作用？答在我们的实验体系中，使用了多种蛋白酶对S蛋白进行处理，因此会产生长短不一，形式各异的肽段，而这就要求配套的质谱仪器能够具有多种碎裂模式，而 Orbitrap Eclipse质谱仪就很好地满足了我们的需求。并且Orbitrap Eclipse具有很好的分辨率以及稳定性，这对我们的实验提供了很大帮助。问新guan病毒颗粒上提取的S蛋白O-糖基化修饰图谱的揭示对新xing冠状病毒肺炎的研究有哪些帮助？答我们在实验中发现了“O-Follow-N”变化规律，这对研究糖基化的变化具有很好的提示作用。并且这个规律也显示O-糖基化修饰具有潜在的调控新机制，特别是N-和O-糖基化修饰之间可能存在的协同作用，未来有望在极大程度上推动糖生物学领域的研究。专家介绍黄超兰教授长期致力于质谱和蛋白质组学前沿新技术和方法的研究开发，应用范围包括生物学基础、医学和临床研究，是高度跨界，善于交叉学科整合，战略规划制定和人员管理的quan方位技能科学家。如需合作转载本文，请文末留言。这样的应用图书馆不来了解一下？点击进入小程序完成注册即刻抽取盲盒好礼

方案为研究者提供比传统方法更快检测糖基化变化的能力 中国北京讯- SCIEX是生命科学分析技术的全球领先的公司，在2017年1月24号发布了针对于生物制药表征中大量糖基化表征的快速糖标记与分析试剂盒。传统分析中耗时的样品制备和数据分析，现在可以在SCIEX公司PA800 Plus生物分析系统上通过快速糖释放、标记和分离，进行糖基定性定量分析，从而加快研究者的工作流程。 平均一小时的样品制备，而后进行96个分离程序，快速糖分析试剂盒分析糖的速度比传统的HILIC方法快五倍。这使研究者可以快速检测糖基的变化，帮助他们监测可能影响功能变化和生物药的功效、清除效率的糖型分布。自动的糖基化定性不再需要手动而乏味的糖基数据库搜索，排除了分析过程中潜在的人为因素。SCIEX公司提供的方案使分析方法开发和QC实验室的研究者可以对生物药中的糖基进行有效的定性和定量，有助于保证治疗效果。 糖基化对生物药的疗效、免疫原性和清除效率的非常关键。对单克隆抗体（mAb）来说，它可导致抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和补体依赖的细胞毒性（CDC）的增加或减少。缺少高分辨的糖基化信息（如岩藻糖基化和非岩藻糖基化结构的分离）以及不可靠的结果会对患者和研究机构产生很大的风险。 使用客户定制的内标，可以直接在SCIEX公司PA800 Plus软件上计算糖单位（GU）。SCIEX公司提供了全面的糖单位参考表用于糖单位的计算，用户也可以添加自定义的特殊糖基种类。SCIEX公司快速糖分析方法中的样品处理可以在Beckman Coulter的 Biomek自动化工作站上使用，来进一步提高实验室的通量和效率。 SCIEX公司产品经理Mark Lies 说过“通常糖分析需要研究者很有耐心的花费一整天进行样品前处理。SCIEX公司提供的解决方案具有自动化鉴定糖基的特点，平均几分钟即可完成样品的制备、对糖基进行定性和定量分析，保证了整个实验室更高的工作效率”。 SCIEX公司快速糖标记与分析试剂盒最近获得了生物国际（BPI）“最佳技术应用与分析奖”，展示创新的新增功能与其它分析技术的结合。 了解更多关于新的快速糖标记与分析试剂盒 关于SCIEX公司SCIEX公司帮助科学家和研究员在他们面对的复杂的分析挑战中探索答案，改善我们生活的世界。SCIEX公司在毛细管电泳、液质联用的全球领导地位和世界一流的技术服务支持下，使它成为了在基础研究、药物开发、食品与环境检测、法医学与临床研究领域值得信赖的合作伙伴。 伴随着超过40年的成熟创新，SCIEX公司擅长聆听和了解客户不断变化的需求，开发可靠、灵敏、直观的解决方案，继续重新定义在常规和复杂分析中可实现的部分。更多信息，请访问sciex.com.cn。 ###媒体联络： 范雪，易思闻思公关咨询Nicole@eastwestpr.com+86 10 65820018

合成生物学正在引领第三次生物技术革新，其作为底层技术将驱动多个领域的创新发展，包括医药、食品、农业、材料、环境甚至信息存储等。合成生物学是生物学工程化高度交叉的前沿学科研究域，包含几个不同的研究层次：认识生命、改造生命和创造生命；要想实现其终极目标，还需要在生命本质探索及相关技术的不断创新与应用上持续深入。我们将紧跟合成生物学领域的前沿研究进展，为大家系列解读该领域的最新科研成果。本期分享植物酶功能研究新方法，酶功能的深入认识将为下一步异源设计细胞工厂提供重要依据。研究成果来自中国科学院深圳先进技术研究院合成基因组学研究中心的赵乔研究员课题组在 Molecular Plant 上发表的题为“Glycosides-specific metabolomics combined with precursor isotopic labeling for characterizating plant glycosyltransferases”的研究论文[1]，为大家介绍一种特异针对糖基化合物的代谢组（glycosides-specific metabolomics，GSM）和同位素标记前体化合物示踪（precursor isotopic labeling，PIL）相结合的方法，可以高效、准确鉴定糖基转移酶（glycosyltransferases，GTs）在植物体内的产物，解析 GTs 在特定代谢通路中的作用。该方法极大缩小了目标化合物的范围，在糖基化合物定性、方法可靠性方面较传统生化手段或非靶向方法有较大提升，为植物糖基转移酶的功能解析提供了新手段。专家解读核心信息赵乔研究员中国科学院深圳先进技术研究院合成所合成基因组学研究中心主任。于美国俄亥俄州立大学植物系 Iris Meier 实验室取得博士学位后，在美国 Noble Foundation 美国科学院院士 Richard Dixon 实验室从事博士后研究。主要研究领域是植物天然产物的合成以及调控机制。已在该领域取得了一系列重要的成果，共发表 SCI 论文 30 余篇，累计他引 1500 次，其中第一或通讯作者的文章发表在包括 Molecular Plant、PNAS、Plant Cell 以及 Trends in Plant Science 等国际专业期刊上。“植物的次生代谢物种类繁多且修饰丰富，其中糖基化修饰在提供结构基础的同时也为其多样化的生物学功能发挥了重要作用。为了有效鉴定糖基化过程，需要使用高分辨质谱进行非靶向的特异性代谢组学研究，同时结合同位素标记来跟踪不同糖苷代谢物在突变体中的示踪结果以分析 UGTs 的功能，进而全面表征植物糖基化修饰的次级代谢物，为拓展天然化合物的高效生物合成提供依据。”酶功能研究及植物次级代谢产物鉴定的挑战植物中含有丰富的次级代谢产物，种类超过 40 万种。糖基化是一种常见的修饰方式，赋予化合物复杂且多样的结构，形成种类繁多的糖基化产物。糖基化修饰可以改变相应苷元的催化活性、溶解性、稳定性及其在细胞中的定位，在调节激素的稳态平衡，外源有害物质解毒，抵御生物和非生物胁迫中都发挥着重要的作用。同时，糖基化修饰可以改变天然产物的药理活性和生物利用率等性质，这些糖苷类化合物是天然药物的重要来源。植物 UGTs（UDP 糖基转移酶）以多基因家族的形式存在，它们能够利用不同的糖基供体，糖基化多种多样的植物小分子化合物。目前的研究多数集中在生化功能的确定上，UGTs 具有底物杂泛性和催化杂泛性，同一个 UGT 在体外可以催化结构不同的底物，且不同的 UGTs 可以识别同一种的底物。此外，由于植物体内的底物可得性和特殊且复杂多变的细胞环境，这些通过生化方法对 UGTs 活性、生理功能等的研究结果往往不能反映 UGTs 在植物体内的真实功能。GSM-PIL 方法实现对植物糖基化修饰次级代谢物的高效、准确鉴定非靶向特异性代谢组学（GSM）：基于内源碰撞诱导解离（ISCID）的中性质量丢失模式建立非靶向特异性代谢组学方法，以对糖基化修饰的次级代谢物进行针对性分析。该 GSM 方法可将受到 UDP 糖基转移酶（以 UGT72Es 为例）影响的代谢物范围从 1000 种缩小至 100 个。同位素标记前体化合物示踪（PIL，代谢流）：使用同位素标记的苯丙氨酸前体对 UGT72E 在特定的苯丙氨酸代谢通路中的作用进行示踪分析，可进一步将目标产物范围缩小到 22 个。图 1. GSM-PIL 方法解析 UGT72Es 在植物体内的功能GSM-PIL 方法的适用性及可靠性通过 GSM-PIL 方法，不但可以鉴定到已发表的两种木质素单体糖基化产物，还发现 UGT72E 家族参与植物苯丙烷通路中其他 15 种化合物的糖基修饰作用。进一步通过 UGT72Es 的体外酶活分析，植物内源基因过表达以及遗传互补等实验证实 UGT72Es 对这些化合物的糖基化作用，验证了 GSM-PIL 方法的可靠性。同时，该研究还发现了 UGT72Es 在植物体内对香豆素的糖基化作用，进而在植物碱性缺铁胁迫环境下发挥重要作用。最后，通过 UGT78D2 的功能解析，展示了 GSM-PIL 方法的普遍适用性。高分辨质谱结合数据高效提取软件协助 GSM-PIL 方法建立为了确保糖基化修饰的次级代谢物以及同位素示踪化合物的的高效检测，本研究采用安捷伦 6546 QTOF LCMS 系统进行数据采集；进一步结合 MassHunter、Profinder 数据处理软件对代谢组和同位素示踪数据进行有效提取和解析。图 2. 基于高分辨质谱的 GSM-PIL 方法建立 结 语 综上，基于液相-高分辨质谱的 GSM-PIL 方法可以高效解析 UGTs 在植物体内的功能。相对于传统一对一“钓鱼”式地探索 UGTs 功能，GSM-PIL 方法可以“捕鱼”式地一网打尽 UGTs 的产物，全面鉴定未知的底物或糖基化产物，解析 UGTs 在植物中未知的生理功能，揭示了植物中的糖基化网络比我们想象中更复杂。同时该方法可用于探索其他代谢途径，帮助人们进一步了解、进而利用植物合成途径，为拓展天然化合物的高效生物合成提供依据。参考文献：[1] Jie Wu, Wentao Zhu, Xiaotong Shan, Jinyue Liu, Lingling Zhao and Qiao Zhao. Glycosides-specific metabolomics combined with precursor isotopic labeling for characterizating plant glycosyltransferases. Molecular Plant 15, 1517-1532.

蛋白质糖基化是目前在高等真核生物中发现的最普遍、最重要的蛋白质翻译后修饰方式之一，该类修饰涉及聚糖与蛋白质分子的连接，是蛋白质分子正确折叠、维持稳定、参与互作和细胞黏附等活动所必需的。异常的糖基化修饰会导致多种人类重大疾病的发生，如白血病（leukemia）、胰腺功能障碍（pancreatic dysfunction）、阿尔茨海默病 （Alzheimer’s disease, AD）等。由于糖基化的复杂性，研究难度大，相关领域研究起步较晚，研究结果还不尽完善。中国科学院大学博士生导师、教授郎明林课题组发表了蛋白质糖基化与人类重大疾病发生机制综述，该研究通过探索葡萄糖的调控角色，突出了葡糖转移酶的功能结构特性及其对人类健康和疾病的影响，有利于学界认识葡萄糖修饰的重要性。　　在动物胚胎神经系统的发育过程中，Notch蛋白对决定细胞未来命运发挥重要作用；其在成人大脑，特别是海马组织等高突触可塑性区域表达。多种证据表明，Notch1参与了神经元凋亡、轴突回缩和缺血性脑卒引起的神经退行性病变。葡萄糖基化是调控Notch受体S2切割，细胞表面展示、转运，以及EGF重复序列稳定性的重要修饰。由于Notch受体发挥正常功能需要糖基化修饰，其修饰缺陷会引起γ分泌酶（该酶参与淀粉样前体蛋白APP切割形成Aß分子）对Notch的切割，可能参与AD发病的机制。Notch蛋白保守的表皮生长因子EGF-like重复序列的葡萄糖基化由O-葡糖基转移酶POGLUTs催化完成，该酶通过KDEL-like信号驻留于内质网中。POGLUTs不仅具有葡萄糖基转移酶活性，还具有连接木糖至EGF保守重复序列的木糖基转移活性，而这些酶活特性的实现取决于内质网内糖的浓度水平和酶的构象变化。此外，POGLUTs通过Notch蛋白和转化生长因子β1（TGF-β1）信号，操纵了正常细胞周期循环或增殖所需的周期蛋白依赖性激酶CDKIs的表达。已有研究发现，POGLUTs异常过度或下调表达均会导致一些严重的并发症发生，如肌肉萎缩症、白血症、肝功能障碍等。POGLUTs通过控制不同CDKIs的表达，可发挥对细胞增殖诱导和抑制的双重作用。该研究评述有利于学界更深入地了解葡萄糖在当前糖生物学、癌症和细胞通信等研究领域中扮演的角色。　　相关研究成果以Structure, Function, and Pathology of Protein O-Glucosyltransferases为题，在线发表在Nature子刊Cell Death & Disease上。国科大生命科学学院博士生Muhammad Zubair Mehboob为论文第一作者，郎明林为论文通讯作者。研究工作得到生物互作卓越创新中心、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、河北省应用基础研究计划重点基础研究项目和河北省百名创新人才计划项目的支持。　　论文链接

阿尔兹海默症（Alzheimer’s diseases，AD）是最常见的一种神经退行性疾病，临床表现为渐进性记忆损伤，认知功能障碍，语言障碍等精神症状。我国现有1000多万AD患者，是世界上患者数量最多的国家。且随着人口老龄化，这个数字还在急剧增加，据预测到2050年中国AD患病人数将超过4000万，给我国社会经济以及患者家庭带来极大负担。阿尔兹海默症主要特点为病人脑组织中β淀粉样蛋白（Aβ）的异常产生和累积。Aβ形成的前体蛋白APP（amyloid protein precursor）是一种高度糖基化修饰的糖蛋白。蛋白质糖基化是一类重要的蛋白质翻译后修饰，参与蛋白稳定表达，蛋白加工剪切，细胞间的靶向识别及相互作用等生理过程。越来越多的研究表明糖基化对APP的加工及Aβ的产生具有关键的调控作用，精准判定APP糖基化修饰信息，对深入理解app蛋白在AD疾病发生中的作用和疾病早期诊断方法开发上具有重要意义。 近日，上海交通大学系统生物医学研究院张延课题组与严威课题组联合开发了一种基于质谱多碎裂方式组合靶向完整O-糖肽的质谱解析方法（Targeted MS combined Multi-fragment strategy，TMMF）。 该方法精准描绘出APP蛋白的O-糖基化修饰位点和糖链结构。为从蛋白质糖基化修饰水平理解app的分子功能与AD的发病机制，发现AD治疗靶点以及开发AD早期诊断策略提供了新的思路。该成果以“Comprehensive analysis of O-glycosylation of amyloid precursor protein (app) using targeted and multi-fragmentation MS strategy”为标题发表在国际著名生物化学与生物物理学期刊（BBA-General Subjects）上。(生物谷Bioon.com）

p 　　当我们在谈论生命时，我们谈论的都是化学分子。DNA也好，蛋白质也罢，正是这些生物大分子发生的原子重排，才催生出无数生化反应，为地球带来生命。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c0bbe2b5-3415-4594-bc51-72b794f474de.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 　　本研究的主要负责人David Liu教授(图片来源：Broad研究所) /strong /p p 　　今日，Broad研究所的华人学者David Liu教授公布了一项了不起的研究!他的团队开发了一种“碱基编辑器”，能在细胞内用简单的化学反应，使DNA的一种碱基进行原子重排，让它变成另一种碱基。与CRISPR-Cas9等流行的基因编辑手段不同，这种技术无需使DNA断裂，就能完成基因的精准编辑。这项研究发表在了顶尖学术期刊《自然》上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/25395cd0-f659-4486-b95c-07cbee1c729a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　将近一半的致病变异来源于C-G组合到A-T组合的改变(图片来源：《自然》) /strong /p p 　　要看懂这项研究，我们先来看看DNA本身。我们知道，DNA的双螺旋结构由4种碱基：腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)组成。它们A和T配对，C和G配对，就像字母一样，编写了人类的遗传信息。然而由于化学结构的问题，C这个字母不大稳定，容易出现自发的脱氨突变，把原本的好好的C-G组合，变成A-T组合。据估计，每天人类的每个细胞里都会出现100-500次这样的突变。而人类已知的致病单碱基变异，高达一半属于这种突变。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3079c9ad-aff8-4c2e-b7ab-54dc17de1cbe.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 　　合适的脱氨反应能将腺嘌呤转变为结构类似于鸟嘌呤的肌苷(图片来源：《自然》) /strong /p p 　　换句话说，如果我们能定点修复这些基因突变，把A-T变回C-G，就有望从根源上纠正人类的许多遗传疾病。这正是Liu教授团队的研究思路。在实验室中，他们观察到了一个很有意思的现象——腺嘌呤(A)在出现脱氨反应后，会变成一种叫做肌苷的分子，而它与鸟嘌呤(G)的结构非常接近，也能成功骗过细胞里的DNA聚合酶。简单的几轮DNA复制后，A-T组合就能变回C-G。 /p p 　　但科学家们遇到一个棘手的问题——自然界中并没有能够在DNA中催化腺嘌呤进行脱氨反应的酶。 /p p 　　如果没有现成的道路，那就开辟一条!在人体中，科学家们发现了一种叫做TadA的酶，它能催化转运RNA上的腺嘌呤(A)，使它脱氨。尽管催化的对象不同，但Liu教授的团队认为它有足够的应用潜力。于是，利用演化的力量，科学家们对TadA进行了改造。他们将编码TadA的基因引入大肠杆菌内，并寄希望于这种酶能在大肠杆菌快速的繁衍中，突变出催化DNA腺嘌呤的能力。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/77d2e2cb-4181-4432-b16c-f701f36c851b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　本研究中，碱基编辑器的作用机理(图片来源：《自然》) /strong /p p 　　同时，科学家们也想到，DNA上的腺嘌呤特别多，总不能把他们全都转化为鸟嘌呤吧。因此，特异性地对某个碱基进行催化，是这套系统迈入实际应用的关键。Liu教授想到了自己的实验室邻居张锋教授，这名华人学者以CRISPR基因编辑技术而闻名于世。如果我们借助CRISPR-Cas9系统的精准，但不让它切开双链DNA，或许就能定点对腺嘌呤进行原子重排，让它变成另一种碱基。为此，科学家们在筛选TadA酶的过程中，也同样引入了一套切不动DNA的特殊CRISPR-Cas9系统，用于精准定位。 /p p 　　功夫不负有心人!这套系统虽然极为复杂，但在经历了漫长的7代筛选后，Liu教授团队终于开发出了一款全新的“碱基编辑器”，其核心正是能有效针对DNA的TadA酶。无论是在细菌里，还是在人类细胞中，这款编辑器都能顺利发挥作用。在人类细胞里，它的编辑效率超过了50%! /p p style=" text-align: center " img title=" 005.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e1500d56-ca99-4809-932c-2bd6c898751f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　 strong 　这套系统能有效用于人类细胞(图片来源：《自然》) /strong /p p 　　尽管这套系统利用了CRISPR-Cas9系统，但科学家们在这篇论文里指出，他们开发的技术与CRISPR-Cas9系统各有千秋。在矫正单碱基突变方面，它比CRISPR-Cas9系统更为有效，也更“干净”。它几乎没有引起任何随机插入和删除等突变，在全基因组里的脱靶效应也要好于CRISPR-Cas9技术。要知道，这可是人们对CRISPR-Cas9技术安全性的最大担忧之一。 /p p 　　先前，研究人员们也同样开发了编辑其他碱基的方法。目前，Liu教授的团队已经有了把C变成T，把A变成G，把T变成C，以及把G变成A的工具。诚然，这些工具目前距离人类临床应用还有不小的距离。但要知道，它只涉及碱基的原子重排，无需让DNA双链断裂，从而降低了基因治疗过程中的风险。此外，许多遗传病都是单基因突变，用这些工具进行治疗也显得更为有的放矢。 /p p 　　我们感谢Liu教授的团队为我们带来如此令人兴奋的基因编辑新工具。毫无疑问，基因编辑的时代已经到来，你准备好迎接冲击了吗? /p p 　　参考资料：[1] Programmable base editing of AT to GC in genomic DNA without DNA cleavage /p p & nbsp /p

中国科协第114期新观点新学说学术沙龙专家称我国基因组编辑技术须破壁前行　　本报讯(实习生曾云 本报记者潘希)近日，中国科协第114期新观点新学说学术沙龙以“基因组编辑新技术的兴起将带来的冲击”为主题，邀请相关专家讨论了基因组编辑技术在国内外的现状与发展。　　近几年，由于CRISPR(规律成簇间隔短回文重复)等工具的不断问世，基因组编辑技术迎来了新的浪潮。“CRISPR能完成90%的工作，但核心的专利仍掌握在西方人手中。”中科院动物所研究员王皓毅直言，一定要开发新的工具，寻找比CRISPR效率更高的酶。　　“国内科学家要协调合作，思考如何在坚持国际合作的同时，又保持国内优势。”中科院院士、华大基因研究院理事长杨焕明表示，同时应该加强科普避免重蹈转基因的覆辙，也不要在基因组编辑研究中一哄而上。　　在杨焕明看来，现在可以考虑借CRISPR的东风讨论生命科学的服务问题。　　目前，我国也处在CRISPR研究的前沿。例如在植物研究领域，中科院遗传与发育所运用TALEN和CRISPR技术在六倍体小麦中实现了3个同源等位基因的编辑，解决了小麦白粉病广谱持久抗性世界性难题，得到国际上的高度评价。　　不过，专家也列出了目前基因组编辑技术面临的一些技术难题，例如如何提高敲除效率、减少脱靶效应、提高同源重组效率、实现基因定点替换或插入等。　　华南农业大学教授刘耀光认为，对基因的定点替换以及插入等基因靶向修饰来说，技术上还有瓶颈，现在能够做到替换的例子很少。对植物来说，仍然需要提高效率达到实用性。“希望在不久的将来有实用突破”。　　在讨论中，知识产权等问题也成为专家对国内基因组编辑发展的担忧。中科院遗传发育所研究员高彩霞表示，技术的推广需要强大的知识产权支撑，应分析哪些能做哪些不能做，利用自身优势加快推广速度。　　“可以通过合作把专利的渠道拓宽。” 大北农生物科技有限公司专家杨进孝认为，企业要通过服务的方式参与进来，加强研究机构与企业的合作，促进产品落地。　　杨焕明表示，基因组编辑应用的大门已经打开，国内要创造成熟的条件来推动我国基因组编辑技术的研究与推广。

近日，有关NgAgo基因编辑技术首篇论文实验的可重复性受到相关研究者质疑，该论文作者、河北科技大学副教授韩春雨在各类报告上回应这需要“高超的实验技巧”。对此，《中国科学报》记者在采访该领域专家时了解到，所谓“高超的实验技巧”实为实验“标准化”，目前多个实验室的重复实验结果即将出炉。　　最近一个月，许多研究者在网络平台上声称无法重复韩春雨发表论文中的实验。科学网上，多名博主转发研究者的评论，参与了对此事的关注。　　截至发稿前，韩春雨本人并未就此事细节向媒体进行回应。不过，据《中国科学报》记者了解，世界范围内有几家实验室正在对NgAgo-gDNA基因编辑技术的几项实验进行重复，并且已有从未与韩春雨联系过的研究者独立完成了重复实验，即将在学术刊物上发表论文公布结果。　　“韩春雨所说的‘高超的实验技巧’并不准确。”国内一名从事基因技术研究的院士告诉《中国科学报》记者。他推测，无法重复的原因可能是实验过程的“标准化”出了问题，“在细胞生物学的历史上，不能重复的实验时有发生，甚至有时候只是换了一个实验室地点，也得不到相同的实验结果。”　　例如，该院士曾亲历，使用不同生产厂家的血清，也会影响哺乳动物细胞培养。而当年基因克隆时，法国科学家一直无法复制加拿大科学家的实验，最终查明原因竟源于两家实验室使用的水的区别。　　因此，上述院士表示：“韩春雨的实验其他人不能重复不能代表这一结果是假的。”　　目前，已有研究者正在逐步发现“诀窍”。在专门讨论NgAgo的谷歌讨论小组中，一名无法证实身份的研究者“Jan Winter”表示，他因为替换了一项实验材料，取得了重复实验的成功。韩春雨的实验显示，NgAgo能够识别5’磷酸化的ssDNA并利用其作为向导，完成后续的编辑过程，而获得磷酸化的小段DNA是前提。　　这名研究者则是在实验室用激酶磷酸化替代了从厂家直接订购，而取得了重复实验的成功。业内人士分析，磷酸化可能是实验中的技术要点之一。　　哈尔滨工业大学生命学院教授黄志伟课题组向《中国科学报》记者证实，他带领的研究组正在重复这项实验。“结果还要再等一等。”他表示。　　根据《中国科学报》记者调查，针对韩春雨论文的质疑集中在论文中的第四部分结果上，即证明NgAgo能否编辑内源人类基因组。　　今天下午，一位来自印度基因与综合生物学研究所的Debojyoti Chakraborty博士向媒体确认“this system works”(这一系统奏效了)。Chakraborty博士表示，他们使用了NgAgo技术剪辑了海拉细胞中的相关序列，并观测到了细胞中的GFP减少的现象，这初步确认了剪辑技术发生了作用。他同时强调：“要判定韩教授的方法的可重复性，必须要等到基因测序结果出来以后才能下结论。”　　对此，记者从可靠渠道了解到，韩春雨早在论文发表之初，便意识到，这一新技术目前并不稳定，他也一直致力于优化和改进该技术，并曾表示“很有信心”。目前，韩春雨已向相关研究者发放了质粒，用于NgAgo基因编辑技术的进一步研究。

近日，江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。 　　由于此前国内外均无相关标准，江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。这也是江门局首次承担国家标准的制定，填补了该局国家标准制修订工作的空白，为继续参与国家标准的制修订打下了良好的基础，标志着该局的科研能力迈上了一个新的台阶。

国家同步辐射实验室齐飞教授研究小组与法国Nancy大学Battin-Leclerc教授研究小组合作，将同步辐射真空紫外光电离质谱技术与射流搅拌反应器(Jet Stirred Reactor)结合，模拟发动机的点火过程，在丁烷低温氧化过程中探测到了多种过氧化物(烷基过氧化物和羰基过氧化物)，如过氧化甲烷、过氧化乙烷、过氧化丁烷、C4羰基过氧化物等，首次在实验上验证了碳氢化合物低温氧化机理中广泛应用20余年的重要假定。该研究成果已于近期发表在国际著名期刊《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3169-3172)。 　　 　　汽车发动机与生活中随处可见的塑料和化纤制品之间似乎风马牛不相及，但它们却都与一种奇妙的化学现象──碳氢化合物的自燃(autoignition)密切相关。自燃是指可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧，是一种受低温氧化机理控制的过程。它是内燃机的主要点火方式之一，也是威胁石油化工中氧化过程安全的罪魁祸首。因此对碳氢化合物低温氧化机理的认识可以帮助我们扬长避短地利用自燃现象，对于内燃机设计和石油化工安全等实用领域意义重大。在低于自燃温度时，碳氢化合物低温氧化还会出现“冷火焰(cool flame)”(550 K左右出现的温度跳动，量级在数十K，伴随由甲醛发出的蓝光，形似火焰)和“负温度系数区”(650 K左右出现的反应活性随温度上升而下降的区域)等奇妙特性。射流搅拌反应器可以模拟自燃温度前后的工况，是研究碳氢化合物低温氧化的最佳实验平台之一。同步辐射真空紫外光电离质谱技术在射流搅拌反应器中的成功应用是揭示过氧化物存在及其浓度随温度变化趋势的关键，将从根本上推动碳氢化合物低温氧化机理的研究，揭开“星星之火，可以燎原”的秘密，为实用领域提供更加详细、精确的理论指导。 　　该工作得到国家杰出青年基金、中国科学院和科技部的支持。

蛋白质的糖基化修饰是一种重要的蛋白翻译后修饰。对于蛋白糖基化修饰的深入表征将有助于加深糖基化作用机制的理解，为相关疾病药物、疫苗的研发提供理论基础，然而糖基化修饰的类型和结构非常复杂，给分析检测带来了非常大的难度。过去10年间，北京大学分析测试中心高级工程师周文和多个课题组深入合作，致力于针对不同种类的糖基化发展相应的质谱分析检测新方法。北京大学分析测试中心高级工程师周文在过去的20年里，糖基化修饰领域在仪器方面有了很多进展，如从传统的碰撞解离到现在的电子转移解离（ETD）的碎裂方式，同时还可以将不同的碎裂方式进行组合。周文形容到，ETD就像闪电一样，它的碎裂过程非常的快，更便于我们进行糖基化的分析。周文表示，希望让更多人关注分析测试领域，也给分析测试人员更多的展示自己的舞台，相信将来一定会有更多的优秀人才加入到我们当中来！

圣河塞，加州( 2007年 3月8日) 服务科学，世界领先的Thermo Fisher Scientific Inc.因Thermo Scientific LTQ XL™ 线性离子阱结合ETD电子转移解离裂解源这一创新技术，荣获PITTCON® 2007编辑推荐银奖。 首次实现线性离子阱质谱与ETD源的结合，将提供更多传统CID无法得到的肽结构信息。该创新的电子转移解离技术可提供重要的在传统解离配置中无法得到的肽结构信息。从而进一步提高了获奖产品LTQ XL线性离子阱质谱对蛋白质/肽结构确认，翻译后修饰(PTM)，以及蛋白质自上而下测序分析。因此，LTQ XL线性离子阱质谱是唯一可配置多种裂解源的质谱，包括PQD，ETD和CID。 “我们详细线性离子阱结合ETD技术将是蛋白质组学研究领域的转折点。使研究人员更准确洞察翻译后修饰(PTM)磷酸化和糖基化的微小变化。”Greg Herrema，科学仪器事业部总裁，表示ETD技术PITTCON2007上的殊荣是继06年Thermo Scientific LTQ Orbitrap™ 组合式质谱获得金奖后的又一次肯定。 ETD是由电子捕获解离ECD电子捕获解离ECD发展而来，其裂解方式可以提供蛋白质翻译后修饰的重要序列信息，但ECD仅能在高端的FTICR高分辨质谱上使用，而ETD的诞生，可以较为经济的方式在低分辨的离子阱质谱上实现同样的功能。它将极大有助于当今许多重要和未解决的生物学问题，是完成复杂蛋白质鉴定的有效分析方案。 ETD 电子转移解离根据2D线性离子阱独特的径向检测方式，允许肽正离子和反应气负离子水平地从前后两个方向注入，并可对正负离子数量、反应时间等参数精确控制。无疑，将为蛋白质组学研究提高一个新的台阶。 欲了解更多相关信息请浏览我们的网站www.thermo.com/etd 或 www.thermo.com/pittcon或Email：sales.china@thermofisher.com ### 关于Thermo Fisher Scientific Thermo Fisher Scientific（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者。我们致力于帮助客户使世界更健康、更干净、更安全。公司年销售额超过90亿美元，拥有员工约30000人，在全球范围内服务超过350000家客户。我们的客户包括：医药和生物公司，医院和临床诊断实验室，大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制装备制造商等。我们借助于热电科学和飞世尔科学这两个主要的品牌，帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。热电科学能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合流程解决方案。飞世尔科学为卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。我们将一同努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进我们的工艺技术，提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息，请浏览我们的网站：www.thermofisher.com. ###

style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p 　　DNA总是受到内源或外源环境中多种损伤因子的攻击，例如DNA复制错误、细胞代谢产物、电离辐射、紫外线照射和化疗试剂等，这些因素都会引起DNA损伤的产生。如果不能够及时有效修复DNA损伤，将导致基因组不稳定性，进而诱发多种人类疾病，如肿瘤、神经退行和出生缺陷。为维持基因组稳定性，生物体进化出一套保护机制来监控DNA损伤并及时修复，这一机制即为DNA损伤应答。 /p p 　　中国科学院北京基因组研究所郭彩霞研究组与中科院动物研究所唐铁山研究组合作，通过质谱技术发现跨损伤合成DNA聚合酶Polη第457位苏氨酸能发生一种新的蛋白质翻译后修饰：氧连糖基化修饰（O-GlcNAcylation）。已知在紫外线辐射或顺铂等化疗试剂暴露条件下，跨损伤合成DNA聚合酶Polη被招募到复制叉处替换高保真性DNA复制酶，在相应的损伤DNA模板对侧整合正确的核苷酸，从而促进复制叉的继续前行。但与高保真的DNA复制酶相比，Polη复制未损伤DNA模板的错误率显著升高（10 sup -2 /sup ~10 sup -3 /sup ），极易导致遗传信息不能够正确地从亲代细胞传递到子代细胞中，因此它到复制叉的招募和移除必须受到严格调控，然而关于Polη在TLS完成后如何从复制叉解离尚不清楚。研究发现，干扰Polη的氧连糖基化修饰虽不影响其被招募到受阻复制叉处及其在损伤DNA模板对侧整合核苷酸的能力，但显著削弱Polη与CRL4 sup CDT2 /sup E3泛素连接酶之间的相互作用，降低第462位赖氨酸的多泛素化修饰水平，进而抑制p97-UFD1-NPL4复合体所介导的Polη与复制叉分离的过程，导致细胞内突变率上升、细胞对紫外线和顺铂试剂敏感性增强、DNA复制叉移动速率变缓等。该项研究工作揭示了Polη 氧连糖基化修饰与泛素化修饰之间的互作关系，以及DNA复制过程中多种DNA聚合酶转换的分子机制。Polη在多种肿瘤细胞中表达显著升高，与顺铂等化疗药物的耐药性产生密切相关，也与非小细胞肺癌患者的生存期呈负相关。 /p p 　　该发现首次报道氧连糖基化修饰参与调控细胞跨损伤合成过程并维持基因组稳定性，从DNA损伤应答角度揭示了对营养水平敏感的氧连糖基化修饰调控基因组稳定性和肿瘤耐药性的分子机制，为解决顺铂等化疗药物的耐药性提供新的思路和策略，有望改善部分肿瘤患者的生存状况。 /p p 　　研究工作以 em Polη O-GlcNAcylation governs genome integrity during translesion DNA synthesis /em 为题，在线发表在 em Nature Communications /em 上。研究工作获得了国家自然科学基金委、科技部等的资助。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171212545298381499.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/afc0a60a-899a-40ca-87bc-2c12afb7ef13.jpg" uploadpic=" W020171212545298381499.jpg" / /p p style=" text-align: center " O-GlcNAc糖基化修饰调控Polη与复制叉解离的分子机制示意图 /p

p 　 span style=" text-indent: 2em " “基因编辑婴儿”事件一经公布，引起学界和社会广泛关注，特别引发了法律和伦理方面的争议。29日，国家卫生健康委员会、科学技术部、中国科学技术协会、基因编辑国际峰会、NIH、等部门负责人接受采访表示：此次事件性质极其恶劣，已要求有关单位暂停相关人员的科研活动，对违法违规行为坚决予以查处。以下为回应详细内容： /span /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 国家卫健委 /strong /span ：对违法违规行为坚决予以查处 /p p 　　国家卫健委高度关注近期有关“免疫艾滋病基因编辑婴儿”的信息，第一时间派出工作组赴当地和当地政府共同认真调查核实。 /p p 　　国家卫健委副主任曾益新在接受记者采访时表示，我们始终重视和维护人民的健康权益，开展科学研究和医疗活动必须按照有关法律法规和伦理准则进行。 /p p 　　“目前媒体所报道的情况，严重违反国家法律法规和伦理准则，相关部门和地方正在依法调查，对违法违规行为坚决予以查处。”曾益新说。 /p p 　　曾益新呼吁，当前科学技术发展迅速，科学研究和应用更要负责任，更要强调遵循技术和伦理规范，维护人民群众健康，维护人类生命尊严。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 科技部 /strong /span ：已要求有关单位暂停相关人员的科研活动 /p p 　　科技部副部长徐南平在接受记者采访时表示，开展以生殖为目的的人类胚胎基因编辑临床操作在中国是明令禁止的，此次媒体报道的基因编辑婴儿事件，公然违反国家相关法规条例，公然突破学术界伦理底线，令人震惊，不可接受，我们坚决反对。 /p p 　　徐南平介绍，科技部已要求有关单位暂停相关人员的科研活动。 /p p 　　“下一步，科技部将在全面客观调查事件真相的基础上，会同有关部门依法依规予以查处。”徐南平说。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国科协 /span /strong ：取消贺建奎第十五届“中国青年科技奖”参评资格 /p p 　　日前，中国遗传学会、中国细胞生物学会、中国科协生命科学学会联合体以及一批科技工作者已相继发出严正声明，表明中国科技界的鲜明立场和坚定态度，反对挑战科学伦理的任何言行。 /p p 　　中国科协党组书记、常务副主席怀进鹏在接受记者采访时表示，此次事件性质极其恶劣，严重损害了中国科技界的形象和利益。我们对涉事人员和机构公然挑战科研伦理底线、亵渎科学精神的做法表示愤慨和强烈谴责。 /p p 　　“中国科技界坚决捍卫科学精神和科研伦理道德的意志决不改变，坚决捍卫中国政府关于干细胞临床研究法规条例的决心决不改变，坚守科技始终要造福人类、服务社会持续健康发展的初心决不改变。”怀进鹏说。 /p p 　　据悉，中国科协将进一步加大面向科技界的科研伦理道德的教育力度，以“零容忍”的态度处置严重违背科研道德和伦理的不端行为，取消贺建奎第十五届“中国青年科技奖”参评资格。 /p p 　　“我们将继续加大在全社会弘扬科学家精神工作力度，为科技创新的持续健康发展和创新型国家建设营造良好的文化和生态环境。”怀进鹏说。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国医学科学院的声明 /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/6f37ae99-063c-4f6a-b9dc-a1d1156fdcc7.jpg" title=" 医学科学院声明.png" alt=" 医学科学院声明.png" / /p p style=" text-indent: 2em " strong style=" color: rgb(0, 112, 192) text-indent: 2em " 基因编辑国际峰会宣读组委会关于人类基因编辑声明 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 声明第一部分 /p p 　　在2015年12月，美国国家科学院、美国国家医学院、英国皇家学会和中国科学院在美国华盛顿举办了一次国际峰会，峰会上讨论了人类基因编辑的科学、伦理和处理方法的问题。峰会组委会发表了一项声明，明确了能在现有规章和管理协议下进行的研究和临床应用领域。组委会同时强调，对任何可遗传的“生殖系”编辑进行临床使用都是不负责任的。另外，组委会也呼吁，对待这项飞速更新的技术，国际社会应该就它的益处、风险、前景进行更多的交流和讨论。 /p p 　　以在人类基因组编辑领域促进深刻的国际讨论为己任，香港科学院，英国皇家学会、美国国家科学院及美国国家医学院在香港举办了第二届人类基因组编辑国际峰会，以评估正在持续变化的科学前景、可能发生的临床应用，以及随之而来的、对人类基因组编辑的社会反响。作为第二届峰会的组织委员会，我们一方面为体细胞基因编辑进入临床试验阶段的飞速突破而喝彩，另一方面则继续认为任何将生殖系编辑引入临床应用的举措在目前仍是不负责任的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " NIH对于贺建奎事件的声明 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 美国国立健康研究院对贺建奎博士在香港举行的第二届人类基因组编辑国际峰会上刚刚提出的科研工作深表关注，他描述了在人类胚胎中使用CRISPR-Cas9来敲除CCR5基因。他声称这两个被编辑后的胚胎随后被植入母体，并且女婴双胞胎已经出生。这项科研工作表明了贺建奎博士及其团队在研究过程中对国际伦理规范的有意忽视，这种行为是非常令人不安的。该科研项目主要是秘密进行的，在这些婴儿中抑制CCR5基因的必要性完全不能令人信服，知情同意过程似乎也非常值得怀疑，并且破坏脱靶效应的可能性也没有得到充分的考虑和探讨。非常不幸的是，这种强有力的技术首次明显应用于人类生殖细胞系却是如此不负责任。 /p p 　　目前正在香港进行迫切讨论，是否需要就此类研究的限制制定具有约束力的国际共识。如果没有这种限制，世界将面临大量同样考虑不周和不道德的科研项目带来的严重风险。如果这种史诗般的科学不幸事件继续发生，那么对于预防和治疗疾病具有巨大潜力的技术将会被无可非议的公愤，恐惧和厌恶所掩盖。 /p p 　　为了避免出现任何疑问，正如我们之前所说，NIH不支持在人类胚胎中使用基因编辑技术。 /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 贺建奎临时不参与29号的报告 /span /strong br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 11月28日晚23点24分左右，基因编辑国际峰会给参会者发送邮件，贺建奎将不会出席29日下午的会议。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/033e75d9-33a9-46a0-ab95-6d300d4d9414.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 289" height=" 510" style=" width: 289px height: 510px " / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/9058cbad-060e-458d-a820-90023ee6d8be.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Science将基因编辑宝宝剔出2018年重大突破的评选 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 2018年11月28日上午，Science评选了2018年重大突破的科研进展。基因编辑“中国宝宝& #39 强势入围，这也是众多参选的一匹大黑马。此消息一出，也是引来众多舆论，一时间满城风雨。11月29号上午，Science也悄悄把基因编辑宝宝剔出2018年重大突破的评选活动，并附上一则说明：“我们最初把基因编辑婴儿列为候选名单 现在我们删除了它，以避免给人一种错误的印象，认为Science杂志认可了这一有悖道德科学研究工作。” /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/ef1b2618-c7c0-4cc1-b9ba-4b8028c8b166.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / span style=" text-indent: 2em " /span /p

p style=" text-align: center " 　 img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/22506cf5-5909-4022-83a3-3fd7e13aec9a.jpg" title=" 00.jpg" alt=" 00.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " 研究人员在观察胚胎培养情况。中科院神经科学研究所供图 br/ /p p 　　“渐冻人”(运动神经元症)、“玻璃娃娃”(成骨不全症 )、“月亮孩子”(白化病)、地中海贫血……各种各样的罕见病一直因发病率低而缺乏有效的治疗方案，给患者和家庭带来无限的痛苦。 /p p 　　据统计，全球有7000多种罕见病，其中80%的罕见病是单基因遗传病。近年来，随着基因编辑技术的逐渐成熟，基因治疗被人们寄予厚望。 /p p 　　然而，基因治疗的风险不可低估，其中“脱靶效应”是基因编辑技术最大的风险来源。 /p p 　　近日，中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与中科院马普计算生物学研究所、中国农科院深圳农业基因组研究所及美国斯坦福大学团队合作，开发出一种名为GOTI的全新的检测基因编辑工具脱靶技术。该技术可精准客观地评估基因编辑工具的脱靶率。该研究于3月1日在线发表于《科学》。 /p p 　 strong 　难题： /strong /p p strong 　　如何有效检测基因编辑工具的安全性 /strong /p p 　　CRISPR/Cas9是广受关注的新一代基因编辑工具。学术界普遍认为，基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的临床技术将为人类的健康作出巨大贡献。然而，基因编辑工具“脱靶”风险也一直备受关注。若将其应用于临床，“脱靶效应”可能会引起包括癌症在内的很多种副作用。 /p p 　　中科院神经科学研究所研究员杨辉在接受《中国科学报》采访时表示，临床技术对于潜在风险和副作用的容忍度极低，因此一种能突破之前限制的脱靶检测技术，将成为CRISPR/Cas9及其衍生工具能否最终走上临床的关键。 /p p 　　“其实，过去人们推出过多种检测脱靶的方案，但这些方法都存在局限性。传统上，对脱靶的检测依赖于算法预测，靠不靠谱无人得知 或依赖于体外扩增，但这个会引入大量的噪音，会导致检测的精确度大打折扣。”杨辉说。 /p p 　　由于不能高灵敏度地检测到脱靶突变，尤其是单核苷酸突变，因此关于CRISPR/Cas9及其衍生工具的真实脱靶率一直存在争议。 /p p 　　然而，任何科学技术归根结底都需要服务于全人类，尤其像基因编辑这样的神奇技术。想要有效地操纵这把“上帝的手术刀”，还得给它做个全方面的体检。 /p p 　　 strong 突破： /strong /p p strong 　　GOTI技术精准捕捉“脱靶”逃兵 /strong /p p 　　要提升检测脱靶效应的精度，就必须彻底颠覆原有的脱靶检测手段。 /p p 　　为实现这一目标，实验人员建立了一种名叫GOTI的脱靶检测技术。“我们在小鼠受精卵分裂到二细胞期时，编辑一个卵裂球，并使用红色荧光蛋白标记。小鼠胚胎发育到14.5天时，将整个小鼠胚胎消化成为单细胞，利用流式细胞分选技术并基于红色荧光蛋白，分选出基因编辑细胞和没有基因编辑的细胞，然后通过全基因组测序比较两组差异。这样就避免了单细胞体外扩增带来的噪音问题。”中国农科院深圳农业基因组研究所研究员左二伟告诉《中国科学报》。 /p p 　　同时，由于实验组和对照组来自同一枚受精卵，理论上基因背景完全一致，因此直接比对两组细胞的基因组，其中的差异基本就可以认为是基因编辑工具造成的。这样便能发现此前脱靶检测手段无法发现的完全随机的脱靶位点。 /p p 　　随后，该团队将成功建立的GOTI投入基因编辑技术脱靶检测。 /p p 　　实验人员先是检测了最经典的CRISPR/Cas9系统。结果发现，设计良好的CRISPR/Cas9并没有明显的脱靶效应。但是，同样被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技术BE3则存在非常严重的脱靶，而且这些脱靶大多出现在传统脱靶预测认为不太可能出现脱靶的位点。 /p p 　　杨辉建议，人们应冷静地分析一些新兴技术的安全性。这些脱靶位点有部分出现在抑癌基因上，因此经典版本的BE3有着很大的隐患，目前不适合作为临床技术。 /p p 　　 strong 未来： /strong /p p strong 　　完善基因编辑治疗手段、建立行业标准 /strong /p p 　　杨辉告诉记者，团队接下来将进一步检测BE3除导致异常基因突变外还可能存在的其他问题，并在此基础上，设法改进这个系统，从而建立一种不会脱靶，也没有其他风险的单碱基突变技术。 /p p 　　中科院马普计算生物学研究所研究员李亦学表示，最新工作建立了一种在精度、广度和准确性上远超之前的基因编辑脱靶检测技术，显著提高了基因编辑技术的脱靶检测敏感性，有望借此开发出精度更高、安全性更好的新一代基因编辑工具。 /p p 　　“我们希望未来可基于这项新技术，制定一些行业标准。凡是进入临床的基因编辑技术，必须经过这套系统的检验才能证明其安全性，以便让这个领域有序、健康地发展下去。”他说。 /p p 　　中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明认为，该技术针对基因编辑的安全性问题，“有了它，便可以更加客观、可靠地评估基因编辑工具的脱靶率”。 /p p 　　针对该技术在单碱基编辑工具BE3中发现的重大“安全隐患”，蒲慕明表示：“这能让我们重新审视基因编辑技术的安全性，但不是说这项技术不能再开展基因治疗了。正是因为已经建立新的检测技术，我们才知道如何去修正、改善BE3，从而开发安全性更高的新一代基因编辑工具，造福患者。” /p

基因编辑技术是面向未来的技术，以CRISPR为代表的基因编辑技术，基本实现了对基因的“单个修改”——单碱基和短序列尺度的精准编辑。那么，能不能发明一种新的基因编辑技术，实现一次修改全面覆盖？中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院的生物学家们开发了一种具有自主知识产权的基因编辑新技术，成功实现了以核糖核酸（RNA）为媒介的基因精准写入，为新一代创新基因疗法的发展提供了基础。这项成果由中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院李伟研究员与周琪研究员团队合作完成，相关论文发表在7月8日晚出版的国际学术期刊《细胞》上。李伟介绍，基因组脱氧核糖核酸（DNA）是生命的蓝图，对基因组DNA实现任意尺度的精准操作代表对生命蓝图进行修改绘制的底层能力，是基因工程技术发展的核心。目前，实现大片段基因尺度的DNA在基因组的高效精准整合，是整个基因工程领域急需突破的难题。针对这一重大技术挑战，多种基因写入技术已被开发，但是这些技术大多依赖于DNA模板作为基因写入的供体。在实际医学应用中，DNA供体面临免疫原性高、在体递送困难、在基因组中具有随机整合风险等诸多挑战。研究人员将视线转向RNA供体。RNA供体具有更低的免疫原性、可被非病毒载体有效递送、在细胞内迅速降解、无随机整合风险等特点，以RNA为供体的大片段精准写入技术，在安全性、可递送性方面都具有显著的优势。在多次尝试后，研究团队选定R2逆转座子进行攻关。李伟介绍：“结合基因组数据挖掘和大分子工程改造等手段，我们开发了使用RNA供体进行大片段基因精准写入的R2逆转座子工具，能够在多种哺乳动物细胞系、原代细胞中实现大片段基因高效精准的整合，最高效率超过60%。”这一技术的突破，意味着可以通过外源功能基因的精准写入，来干预涵盖不同位点多种突变谱的基因所导致的遗传缺陷等疾病，能够开发更为通用的基因与细胞疗法，具有广泛的应用前景。李伟说：“这一技术目前尚无法实现在不同基因组位点的可编程写入，且在人原代细胞中的基因写入效率较低，因此未来需要进一步发展和优化。这也是我们下一步工作的重点。”

p 　　国家卫生计生委近期发布公告称，根据食品安全法规定，审评机构组织专家对食品工业用酶制剂新品种果糖基转移酶(又名β—果糖基转移酶)和食品添加剂单，双甘油脂肪酸酯等7种扩大使用范围的品种安全性评估材料审查并通过。 /p p 　　 strong 果糖基转移酶(又名β—果糖基转移酶) /strong /p p 　　米曲霉来源的果糖基转移酶(又名β-果糖基转移酶)申请作为食品工业用酶制剂新品种。日本厚生劳动省允许其作为食品添加剂使用。 /p p 　　该物质作为食品工业用酶制剂，用于生产低聚果糖。其质量规格应执行《食品添加剂 食品工业用酶制剂》(GB 1886.174-2016)。 /p p 　　 strong 单，双甘油脂肪酸酯 /strong /p p 　　单，双甘油脂肪酸酯作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许在各类食品中按生产需要适量使用(表A.3所列食品类别除外)。国际食品法典委员会、欧盟委员会、美国食品药品管理局等允许其作为食品添加剂用于食品。根据联合国粮农组织、世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会评估结果，该物质的每日允许摄入量不需要限定。 /p p 　　该物质用于经表面处理的鲜水果(食品类别04.01.01.02)和经表面处理的新鲜蔬菜(食品类别 04.02.01.02)，发挥被膜剂作用。其质量规格应执行《食品添加剂单，双甘油脂肪酸酯》(GB 1886.65-2015)。 /p p 　　 strong dl—酒石酸 /strong /p p 　　dl-酒石酸作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于面糊、裹粉、煎炸粉、油炸面制品、固体复合调味料、果蔬汁(浆)类饮料、植物蛋白饮料、碳酸饮料、风味饮料等食品类别，本次申请其使用范围扩大到糖果(食品类别05.02)。澳大利亚和新西兰食品标准局、日本厚生劳动省等允许其作为酸度调节剂用于食品。 /p p 　　该物质作为酸度调节剂用于糖果(食品类别05.02)，调节产品的口味。其质量规格应执行《食品添加剂dl-酒石酸》(GB 1886.42-2015)。 /p p 　　 strong 可溶性大豆多糖 /strong /p p 　　可溶性大豆多糖作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于脂肪类甜品、冷冻饮品、大米制品、小麦粉制品、淀粉制品、方便米面制品、冷冻米面制品、焙烤食品、饮料类等食品类别，本次申请其使用范围扩大到配制酒(食品类别15.02)。日本厚生劳动省允许其作为食品添加剂用于食品。 /p p 　　该物质作为增稠剂、乳化剂用于配制酒(食品类别15.02)，调节产品的口感。其质量规格应执行《可溶性大豆多糖》(LS/T 3301-2005)。 /p p 　　 strong 亮蓝 /strong /p p 　　亮蓝作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于风味发酵乳、调制炼乳、果酱、凉果类、加工坚果与籽类、焙烤食品馅料及表面用挂浆、调味糖浆、饮料类、配制酒、果冻、膨化食品等食品类别，本次申请其使用范围扩大到腌渍的食用菌和藻类(食品类别04.03.02.03)。国际食品法典委员会、欧盟委员会、美国食品药品管理局等允许其作为着色剂用于食品。根据联合国粮农组织、世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会评估结果，该物质的每日允许摄入量为6mg/kg bw。 /p p 　　该物质作为着色剂用于腌渍的食用菌和藻类(食品类别04.03.02.03)，调节产品的色泽。其质量规格应执行《食品添加剂 亮蓝》(GB 1886.217-2016)。 /p p 　　 strong 磷酸 /strong /p p 　　磷酸作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于乳及乳制品、水油状脂肪乳化制品、冷冻饮品、小麦粉及其制品、杂粮粉、食用淀粉、焙烤食品、预制肉制品、水产品罐头、调味糖浆、固体复合调味料、婴幼儿配方食品、婴幼儿辅助食品、饮料类、果冻、膨化食品等食品类别，本次申请其使用范围扩大到特殊医学用途婴儿配方食品(食品类别13.01.03)。国际食品法典委员会、欧盟委员会、美国食品药品管理局等允许其作为酸度调节剂用于食品。根据联合国粮农组织、世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会评估结果，该物质的最大容许摄入量为70 mg/kg bw。 /p p 　　该物质作为酸度调节剂用于特殊医学用途婴儿配方食品(食品类别13.01.03)，调节产品的口味。其质量规格应执行《食品添加剂 磷酸》(GB 1886.15-2015)。 /p p 　　 strong 柠檬黄 /strong /p p 　　柠檬黄作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于风味发酵乳、调制炼乳、冷冻饮品、果酱、凉果类、加工坚果与籽类、饮料类、配制酒、果冻、膨化食品等食品类别，本次申请其使用范围扩大到腌渍的食用菌和藻类(食品类别04.03.02.03)。国际食品法典委员会、欧盟委员会、美国食品药品管理局等允许其作为着色剂用于食品。根据联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会评估结果，该物质的每日允许摄入量为10 mg/kg bw。 /p p 　　该物质作为着色剂用于腌渍的食用菌和藻类(食品类别04.03.02.03)，调节产品的色泽。其质量规格应执行《食品添加剂 柠檬黄》(GB 4481.1-2010)。 /p p 　　 strong 乳酸链球菌素 /strong /p p 　　乳酸链球菌素作为食品添加剂已列入《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)，允许用于乳及乳制品、杂粮罐头、预制肉制品、熟肉制品、熟制水产品、蛋制品、醋、酱油、酱及酱制品、复合调味料、饮料类等食品类别，本次申请其使用范围扩大到腌渍的蔬菜(食品类别04.02.02.03)、加工食用菌和藻类(食品类别04.03.02)、面包(食品类别07.01)、糕点(食品类别07.02)。国际食品法典委员会、欧盟委员会、美国食品药品管理局、澳大利亚和新西兰食品标准局、日本厚生劳动省等允许其作为防腐剂用于食品。根据联合国粮农组织、世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会评估结果，该物质的每日允许摄入量为2mg/kg bw。 /p p 　　该物质作为防腐剂用于腌渍的蔬菜(食品类别04.02.02.03)、加工食用菌和藻类(食品类别04.03.02)、面包(食品类别07.01)、糕点(食品类别07.02)，起到防腐、保鲜的作用。其质量规格应执行《食品添加剂 乳酸链球菌素》(GB 1886.231-2016)。 /p p style=" text-align: right " 　　日期：2018-03-19 /p

12月21日，英国《自然》杂志发表一项生物学进展，报告了两种新型的CRISPR/Cas基因编辑系统。　　CRISPR被称为“生物科学领域的游戏规则改变者”，现已发展成为该领域最炙手可热的研究工具之一。以往研究表明，通过介入，CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变，效率比既往基因编辑技术更高。现在，生物学家们正致力于用CRISPR探究治疗人类遗传疾病的方法，而这种突破性的技术就是通过一种名叫Cas9的特殊编程的酶发现、切除并取代DNA的特定部分。它来源于细菌，在细菌内帮助抵抗入侵的病毒。目前的系统都是来自人工培育的细菌，而大量未培养的原核生物也成为替代性基因编辑工具的潜在来源。　　此次，美国加州大学伯克利分校研究人员吉利安.本菲尔德及其同事，分析了上万新改造的基因组，这些基因组来自在地下水、土壤、婴儿肠道和其他各种环境中发现的微生物群落，结果研究人员发现了两种新型CRISPR/Cas系统，他们将其分别称为CRISPR/CasX和CRISPR/CasY。随后，这两种系统在CRISPR/Cas9系统的发现者之一詹妮弗.杜德纳的实验室接受了检测，其活性得到证实。　　新型CRISPR/Cas系统将作为一种基因组编辑工具，被研究人员广泛用于精准添加、删除或修改DNA片段。在CRISPR-Cas中的Cas，指的是在预定位置剪切双链DNA的DNA剪切酶。在最新的研究中，论文作者还报告了在古菌域首次发现Cas9，这一点尤为引人关注，因为过去认为，缺乏细胞核的原核生物都是没有此类系统的。

p 　　北京时间11月16日消息，据外媒报道，中国科学家再次走在了世界前列。来自四川大学华西医院的团队成功将CRISPR-Cas9基因编辑技术修饰的细胞植入了人体，中国也成了世界上首个拥有该技术的国家。外媒认为，这一重大突破将引发中美两国在生物医学领域的新一轮竞争。 /p p 　　这种新型疗法将成为病毒性肺癌患者的救星，在化疗、放疗等方式不再起效时，该疗法将成为病人最后的救命稻草。 /p p 　　美国的技术团队今年6月也开始了类似的研究，它们还拿到了2.5亿美元的研究经费，不过由于FDA动作缓慢，该团队的临床试验还未正式开始。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/uepic/352f8c09-2a66-4e51-b45e-65370f49e5b2.jpg" title=" 38a73905dfb2289.jpg_600x600.jpg" / img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/uepic/1851df4d-c1d6-48a7-a5be-699dac5c451c.jpg" title=" 38a73905dfb2289.jpg_600x600.jpg" / /p p 　　基因编辑技术并非什么新名词，因为此前就有专家利用该技术治疗艾滋病，其效果非常明显。不过，新的CRISPR技术更为方便，科学家将从患者血液中采集T细胞(一种免疫细胞)，然后使用CRISPR-Cas9技术来敲除细胞中的一个基因。 /p p 　　CRISPR-Cas9技术会将一种能够识别染色体上特定基因序列的分子模板，以及一种能将该染色体特定序列位置剪掉的酶结合起来。敲除的这个基因为一种名叫PD-1的蛋白质编码，这种蛋白质通常是细胞免疫反应的一个检查点，可以防止免疫细胞攻击健康的细胞。经过基因编辑的细胞会在实验室进行培养增殖，然后回输到患者的血液中。改造后的细胞将在患者体内巡视。 /p p 　　不过，任何事情都有两面性，CRISPR基因编辑技术有可能会在错误的位置编辑基因组，从而造成患者身体上的伤害，有时还会引发新的癌症。中国科学家表示，他们会对细胞进行验证，在将细胞回输给患者前确认敲除的是正确的基因。 /p p 　　中国科学家也表示：“截至目前，这的确是全球第一个相关领域的临床研究。但这仅仅只是开始。” /p

近日，中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室邓风研究组，在一氧化碳直接与苯烷基化生成甲苯的研究方面取得新进展，相关研究结果在《化学通讯》(Chemical Communications)上在线发表。 　　CO既是有毒有害气体，也是一种常见的C1化学资源，具有广泛的工业应用价值，其转化一直是多相催化中的热点问题。工业化上一般通过费托合成过程直接将CO和H2(合成气)转化为甲醇。烷基芳香烃类是一种非常重要的化学品，广泛应用于化工、农业、医药、香料等领域，它可通过甲醇等在酸性催化剂作用下烷基化芳香烃类来制备。如果能省去费托合成甲醇的这一间接高能耗过程，用CO与芳香烃类通过烷基化反应直接合成，将为CO的转化利用以及烷基芳香烃类的制备提供新的思路。 　　在该项工作中，徐君副研究员及王秀梅博士等通过调控锌元素改性ZSM-5沸石分子筛的氧化性及表面酸性，实现了CO与苯催化生成甲苯的反应。原位固体核磁共振研究发现，CO可以作为一种烷基化试剂与苯发生烷基化反应，反应过程中，CO通过甲氧基中间体提供了甲苯中甲基上的碳原子，苯提供了甲苯的苯环。以往的研究通常认为CO只能作为羰基化试剂在多种催化过程提供羰基基团，该工作报道的CO可作为烷基化试剂参与目标有机物制备的研究结果，丰富了CO作为C1原料的用途，也为高附加值化学品的合成提供新途径。 　　在前期工作中，该研究组利用原位核磁共振技术结合其他多种谱学技术，揭示了沸石分子筛催化剂上甲烷、一氧化碳活化与转化的反应机理(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3850 Chem. Sci. 2012, 3, 2932 J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6762 J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 4018)。 　　该工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院以及武汉市晨光计划的支持。 　　 Zn/H-ZSM-5上CO直接与苯烷基化生成甲苯反应历程图

8月17日，备受瞩目的2016年度国家自然科学基金项目评审结果揭开面纱。37409个项目获资助，金额超过183亿元，其中，生命科学部获资助累计金额超过28亿元。那么，目前生物科学领域最火爆的CRISPR技术收获又如何呢?　　　37409个项目获资助 上海交大折桂　　国家自然科学基金委员会官网通告显示，2016年3月1日至3月20日项目申请集中接收期间，共接收项目申请172843项，经初步审查受理169832 项。根据《国家自然科学基金条例》和国家自然科学基金相关类型项目管理办法的规定，以及专家评审意见，决定资助面上项目、重点项目等十类项目共计 37409项。具体分布如下：　　依托单位科学基金管理人员及申请人可于8月17日后登录科学基金网络信息系统(https://isisn.nsfc.gov.cn)查询相关申请项目评审结果。自然科学基金委将向相关依托单位寄发纸质批准资助项目通知，并以电子邮件形式向申请人发送申请项目批准资助通知、不予资助通知及专家评审意见。　　今年上海交通大学依然遥遥领先，拟资助项目共计901项，批准总金额高达5.08亿元，较去年增长超过2000万元。从获资助总金额来看，浙江大学紧随上海交通大学，批准总金额总计4.58亿元。排在第3位的北京大学获资助总金额为4.21亿元。从拟资助项数项目数量来看，上海交通大学与浙江大学依然是“冠亚军”，获得“季军”的是中山大学。　　生命科学部获资助超28亿 CRISPR超3200万　　在所有项目中，与我们密切相关的生命科学部获资助项目有5800多项，累计金额超过28亿元。这些项目来自免疫学、细胞生物学、遗传学与生物信息学等多个学科，涉及了干细胞、细胞治疗、基因治疗、基因编辑、微生物等若干热门细分领域。　　据不完全统计，2015年，获资助的CRISPR技术相关项目近60项，较 2014年明显增长 获批总金额超过了3100万元 ，是2014年的2倍多。那么，今年CRISPR技术“收获”如何呢?　　数据显示，2016年获资助的CRISPR技术相关项目共计80个，总金额超过3200万元。其中，获批金额最高的项目是复旦大学李华伟教授主导的“腺相关病毒介导的CRISPR/Cas9基因组定点编辑技术对遗传性耳聋的基因治疗研究”，资助金额高达240万元。 基因编辑领域 中国科学家正在崛起　　值得注意的是，今年获批的项目中，除了大多数与最早发现的CRISPR/Cas9系统相关，还有关于新基因编辑系统CRISPR/Cpf1的项目。这一系统最早由Broad研究所的CRISPR先驱张锋提出，相关成果于2015年发表在Cell杂志上。此后，来自各国的科学家们对这一系统的结构进行了进一步的解析。　　今年4月，哈尔滨工业大学生命学院黄志伟教授及其团队在Nature上发表了题为“The crystal structure of Cpf1 in complex with CRISPR RNA”重要成果，首次揭示了CRISPR-Cpf1识别crRNA的复合物结构，对认识细菌如何通过CRISPR系统抵抗病毒入侵的分子机理具有十分重要的科学意义。　　近几年，基因编辑技术飞速发展，我国科学家也在这一领域开展了积极的研究。第一个CRISPR编辑猴子、河北科技大学韩春雨教授的新基因编辑工具NgAgo系统、华西医院全球首个CRISPR人体试验，这些成果和尝试都引发了全球科学界的关注。我们期待，在这些项目资金的支持下，我国科学家在基因编辑领域能够取得更多的进展。今年获资助的部分CRISPR技术相关的项目

如今，中国科学家即将利用CRISPR–Cas9基因编辑技术将修饰后的细胞注入人体进行人类临床试验，这将是世界上首个在人类机体中进行的CRISPR试验。　　进行这项研究的是来自四川大学华西医院(West China Hospital)的研究者Lu You(卢铀)，他计划下个月在肺癌患者机体中检测利用CRISPR–Cas9修饰后的细胞的性能，这项临床试验已于7月6日获得了医院伦理审查委员会的批准审核。研究者卢铀，毕业于华西医科大学，长期从事肺癌和食管癌等胸部肿瘤放化疗和分子靶向治疗的临床与基础研究，肿瘤综合治疗及抗肿瘤新药临床试验研究。　　来自宾夕法尼亚大学从事免疫疗法的研究人员Carl June表示，这或许是一项让我们很多人都非常激动的研究，同时也是一项将CRISPR–Cas9基因编辑技术推向人类临床试验的巨大进步。目前科学家们利用许多基因编辑技术来进行人类临床试验，其中包括研究者June进行的一项研究，他们当时利用基因编辑技术来帮助患者抵御HIV，June同时也是一项临床试验的科学顾问，这项研究计划利用CRISPR–Cas9修饰的细胞来用于癌症治疗。　　上个月，由美国国立卫生研究院相关专家组成的顾问小组已经批准了这项研究计划，但该临床试验还需要得到FDA及大学伦理审查委员会的批准，美国的研究人员表示，他们将在今年年底开始这项研究计划。　　无效的化疗　　这项在中国进行的人类临床试验将会招募转移性的非小细胞肺癌患者和化疗、放疗及其它疗法相继失败的肺癌患者，研究者Lu表示，目前针对癌症的疗法选择非常有限，而基于CRISPR的技术或将为多种疾病的患者带来光明，尤其是那些每天需要治疗的癌症患者。　　研究者Lu的研究团队将从招募的患者机体提取免疫细胞-T细胞，随后利用CRISPR–Cas9基因编辑技术敲除细胞中的特殊基因，该基因所编码的蛋白PD-1可以扮演细胞检查点的角色，其可以对细胞发起的特殊免疫反应进行检查，从而抑制健康细胞被攻击。CRISPR–Cas9技术可以同分子向导配对来识别出携带特殊酶类的染色体上的特殊遗传序列。　　随后研究者在实验室中扩增被基因编辑的细胞，并将这些修饰后的细胞重新注入到患者的血液中，这些工程化的细胞就可以在患者机体中进行循环并且“游入”癌症组织中 即将在美国进行的临床试验也利用了类似的方法来敲除编码PD-1的基因，同时研究者还计划敲除第二个基因，并在细胞重新注入患者体内之前插入第三个基因。　　去年，FDA批准就已经批准了利用抵御肺癌的基于两种抗体的疗法来阻断PD-1，但研究者很难预测这些抗体疗法能够阻断PD-1以及激活机体免疫反应的程度。相比较而言，以较大的把握来剔除关键基因阻断PD-1，同时通过扩大细胞的培养来增加反应的机会，这样或许比基于抗体的疗法效果要强很多，”来自纽约市斯隆凯特林癌症纪念中心的研究者Timothy Chan这样说道。　　验证细胞　　如今我们都知道，CRISPR技术可以对基因组中错误位点的基因进行编辑，但同时也会带来有害的副作用，来自华西医院的研究者Lei Deng表示，这项临床试验所使用的细胞将会由合作者之一的一家成都的生物技术公司进行检验和鉴定，从而确保修饰后的细胞在被注入患者机体之前其纠正的基因已经被敲除了。　　由于这项技术可以靶向作用T细胞，而T细胞可以以多种非特异性的方式来介导多种免疫反应，因此研究者Timothy Chan担心，这种方法或许有可能诱导过度的自体免疫反应，从而使得细胞开始攻击机体肠道组织或者肾上腺及其它正常组织。如今研究人员从肿瘤特殊位点提取出了特殊的T细胞，因为这些T细胞可以特异性地攻击癌细胞 研究者Deng说道，该临床试验中靶向作用的肺癌肿瘤组织或许并不容易接近，如今我们将再次确保FDA批准的抗体疗法的作用，以使其不会产生较高比率的自体免疫反应。　　研究者指出，目前进行的I期临床试验将会检测这种方法的安全性，Deng表示，我们将检测三种不同的剂量体系对10名患者的作用效果，同时我们计划逐渐增加患者的作用剂量，并且从一名患者开始进行研究，同时监测患者是否会出现副作用，并且密切关注患者血液中的标志物的水平，以此来揭示疗法是否在患者机体中发挥作用。　　快速的声誉　　研究者Lu说道，进行审核的过程花费了半年时间，同时我们还需要投资大量的时间和人力，其中包括同医院内部的审查委员会密切沟通，而且NIH对其它CRISPR试验的批准同时也加强了医院内部审查委员会对这项临床试验的自信。　　来自北海道大学的研究者Tetsuya Ishii说道，如今中国在CRISPR技术上发展迅速，已经获得了相当大的声誉 据研究者Lu介绍，他们也将会快速推进这项临床试验，因为他们经历过对癌症患者进行的临床试验疗法。　　研究者June并不惊讶为何中国的研究队伍可以在CRISPR临床实验上走在世界前列，如今中国对生物医药研究领域高度关注。Ishii指出，如果临床试验一开始就被纳入研究计划的话，那么在CRISPR基因编辑领域中国或许会将进行一系列临床试验 ，比如对人类胚胎进行首个CRISPR基因编辑试验，以及开发出首个CRISPR编辑的猴子。　　2015年我国中山大学黄军就教授同中山大学附属第一医院的周灿权教授就在Protein&Cell发表了他们的援救成果，文章中他们利用 CRISPR/Cas9系统对人类胚胎基因组改造的研究结果，该研究一度引发了新一轮的伦理学争论。今年4月份，刊登于国际杂志the Journal of Assisted Reproduction and Genetics上的一项研究论文中，来自广州医科大学的研究人员利用基因编辑技术CRISPR/Cas9对人类胚胎进行了遗传性修饰用来抵御HIV，该研究也遭到一度热议。　　最后研究者Lu说道，我希望我们是第一个进行这项临床试验的人，更重要的是，我们希望可以通过这项临床试验获得足够多的积极性证据。

日本国际科学技术财团2日在东京宣布，今年的“日本国际奖”授予美国、法国和以色列的3名科学家，以表彰他们在基因编辑和网络安全领域的贡献。　　获得今年生命科学领域“日本国际奖”的有2名科学家，分别是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授珍妮弗道德纳和在德国马克斯普朗克感染生物学研究所工作的法籍科学家埃玛纽埃勒沙尔庞捷。获得电子、信息、通信领域“日本国际奖”的是以色列魏茨曼科学研究所教授阿迪沙米尔。　　道德纳和沙尔庞捷的获奖理由是2012年发明了新的基因编辑技术“CRISPR-Cas9系统”。这一技术比以往的基因编辑方法更加简便、高效和低成本，对于任何生物的目标DNA都可以进行任意部位的切断、剔除、插入和置换等操作，已作为生命科学的研究手段广为应用。　　沙米尔教授的获奖理由是“先驱性的加密研究对于信息安全的贡献”。他发明的“RSA算法”等各种加密方法对保护网络个人信息等贡献巨大。　　“日本国际奖”由日本国际科学技术财团于1983年设立，1985年首次颁奖，评选范围覆盖几乎所有科技领域，每年对其中两个领域的杰出科学家进行表彰。该奖将于今年4月19日在东京举行颁奖仪式。两个领域的奖金均为5000万日元(约合44万美元)。截至去年，88位“日本国际奖”得主中，有10位获得了诺贝尔奖。

p 　　中新社北京11月26日电 (记者 董子畅)中国国家卫生健康委员会26日晚间回应“基因编辑婴儿”事件称，本着对人民健康高度负责和科学原则，依法依规处理，并及时向社会公开结果。 /p p 　　据媒体报道，11月26日，来自中国深圳的科学家贺建奎向外界公布，一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。她们的基因已经经过人为修饰，能够天然抵抗艾滋病。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e900de39-58a4-4450-81c2-9f66e94acf0c.jpg" title=" 胚胎技术研究.jpeg.jpg" alt=" 胚胎技术研究.jpeg.jpg" / /p p style=" text-align: center " 资料图 胚胎技术研究 图文无关 br/ /p p 　　国家卫健委表示，已要求广东省卫生健康委认真调查核实，本着对人民健康高度负责和科学原则，依法依规处理，并及时向社会公开结果。 /p p 　　深圳市卫计委26日晚间回应称，根据“医疗卫生机构应当在伦理委员会设立之日起3个月内向本机构的执业登记机关备案”，经查，与基因编辑婴儿事件相关的深圳和美妇儿科医院医学伦理委员会这一机构未按要求进行备案。深圳市医学伦理专家委员会已于26日启动对该事件涉及伦理问题的调查，对媒体报道的该研究项目的伦理审查书真实性进行核实，有关调查结果将及时向公众进行公布。 /p