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溴代丙酮酸甲酯

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溴代丙酮酸甲酯相关的资讯

  • 成果速递|李咏生教授团队阐述线粒体丙酮酸载体作为代谢-表观遗传检查点调控T细胞分化的机制
    近日,重庆大学附属肿瘤医院李咏生教授团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》杂志(影响因子:38.104)发表了题为《线粒体丙酮酸载体:调控T细胞分化的代谢-表观遗传学检查点》的研究亮点,阐述线粒体丙酮酸载体作为代谢-表观遗传检查点调控T细胞分化的分子机制,及影响肿瘤免疫的临床意义。细胞毒性CD8+ T细胞是抗癌免疫反应中最强大的效应细胞。在抗原刺激下,CD8+ T细胞可增殖并分化为效应T细胞(Teff),其中大部分是终末分化的短寿命效应细胞 (SLEC),具有强大的细胞毒性潜力;而其余的部分则是记忆前体效应细胞 (MPEC),可进一步分化为长寿的、可自我更新的记忆CD8+ T细胞(Tmem)。代谢重编程对CD8+ T细胞的分化和功能具有重要调控作用,其中糖酵解,包括乳酸发酵和丙酮酸氧化,均可促进CD8+ T细胞向Teff的分化。然而,线粒体丙酮酸载体(MPC)控制的线粒体丙酮酸摄取和代谢如何影响T细胞功能和命运仍不清楚。今年五月,来自瑞士洛桑大学的Mathias Wenes团队在Cell Metabolism上发表了题为 The mitochondrial pyruvate carrier regulates memory T cell differentiation and antitumor function的论著,他们发现,MPC缺陷的CD8+ T细胞具有向记忆型分化的倾向,机制研究表明,MPC受抑制的CD8+ T细胞可利用环境中的谷胱甘肽和脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A,进而促进组蛋白H3K27位点乙酰化,并导致转录因子RUNX1下游的Tmem分化相关细胞因子(如IL-2,CD40)的表达上调。 此外,该团队还发现,在营养缺乏的肿瘤微环境(TME)中,乳酸来源的丙酮酸是维持CD8+ T细胞抗肿瘤活性的重要能源物质。由于谷胱甘肽和脂肪酸含量较少,在肿瘤微环境(TME)浸润CD8+ T细胞中敲除MPC并不会导致其向Tmem分化,但CD8+ T细胞内mTOR信号受到了显著抑制,进而引起H3K27位点甲基化水平上调,最终导致其抗肿瘤免疫活性降低。近年来,过继细胞转移(ACT)疗法成为了临床上最主要的抗肿瘤免疫治疗策略之一,其通过生成大量的带有基因修饰受体(嵌合抗原受体CAR)的肿瘤特异性CD8+ T细胞(也就是CAR-T 细胞)来增强抗肿瘤效应。然而,由于CAR- T细胞在患者体内的存活率、增殖能力和活力持续性较低,对部分患者的抗癌效果不佳。研究表明,低分化的CD8+ Tmem细胞在ACT疗法中具有更好的抗肿瘤治疗效果。同样,在ACT疗法中,使用MPC抑制剂预处理的CAR-T细胞具有更强的抗肿瘤效应。李咏生教授团队指出,在临床转化应用中,对MPC调控CD8+ T细胞分化和肿瘤免疫抑制的研究表明了靶向MPC可成为激活肿瘤浸润T细胞乳酸利用和抗肿瘤疗效的新途径。并且抑制MPC增强了CAR-T细胞的抗肿瘤作用、记忆表型和持久性,可能是未来临床试验中改善CAR-T细胞免疫治疗的潜在策略。据悉,重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科助理研究员陈瑜和陆军军医大学新桥医院消化内科博士生王景纯为共同第一作者,重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科李咏生教授为通讯作者。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41392-022-01101-z陈瑜重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科助理研究员。长期从事肿瘤微环境中MDSC免疫抑制功能及其脂质代谢的基础研究工作,主要研究方向为肿瘤免疫与脂质代谢。近年来共参与发表SCI文章9篇,其中以第一/共同第一作者在Signal Transduction and Targeted Therapy和Theranostics杂志共发表SCI论文3篇;参编Elsevier出版社的英文著作1部;主持重庆市科技局课题1项,参与重庆市科技局课题2项。王景纯陆军军医大学新桥医院消化内科博士生,从事肿瘤治疗耐药及肿瘤干细胞领域研究。近年来共参与发表SCI文章11篇,其中以第一/共一作者在Signal Transduction and Targeted Therapy和Theranostics杂志共发表SCI论文3篇;参与重庆市科技局课题1项;2019年获得“世界医学生论坛”冠军;获评陆军军医大学“优秀共产党员”及“优秀毕业生”。李咏生重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科主任、教研室主任、I期病房主任,博士、教授、主任医师、博士生导师、结直肠癌和恶性肿瘤临床试验首席专家,美国哈佛医学院博士后,国家高层次引进人才,国家自然科学基金重点国际合作项目首席科学家,国家自然科学基金重点、国合、优青、海外优青项目评审委员,重庆英才•创新领军人才,重庆市杰出青年科学基金获得者,重庆市学术技术带头人,重庆市高校创新研究群体负责人,重庆市青年专家工作室领衔专家,中国抗癌协会肿瘤代谢专委会免疫代谢学组组长,肿瘤与微生态专委会常务委员,重庆市免疫学会代谢免疫专委会主任委员,重庆市医药生物技术协会肿瘤罕见病疑难病专委会主任委员,重庆市医学会肿瘤学分会化疗学组组长,重庆市医学会精准医疗与分子诊断专委会副主任委员,重庆市免疫学会、重庆抗癌协会、重庆市医药生物技术学会常务理事。兼任《中国医院用药评价与分析》副主编,STTT等杂志编委,Cell Metabolism、Advanced Science、Cancer Research等杂志审稿人。专注于“肿瘤免疫代谢”研究,主持国家高层次引进人才计划、国家自然科学基金重点国际合作研究项目、国家临床重点专科等项目20余项,发表SCI论文70余篇,总影响因子大于500,被引用大于4000次,以第一/通讯作者在Immunity、STTT、Ann Rheum Dis、Sci Adv、Nat Commun、Cancer Res等杂志发表SCI论文40余篇,单篇影响因子大于30的论文4篇,大于10的论文12篇,截止2022年7月的H指数36。获得国际发明专利1项,国家发明专利2项,国家实用新型专利2项。主编和参编Springer Nature、Elsevier等出版社英文专著4部。以PI身份参研临床试验共计48项,其中I期36项,II期5项,III期7项,以组长单位牵头全国多中心临床研究7项,其中注册类6项。当选中国临床肿瘤协会首批35岁以下最具潜力青年肿瘤医生,获树兰医学青年奖提名,获中国抗癌协会青年科学家奖,入围中国细胞生物学学会青年科学家奖。
  • 新品上市,DLM-9-25/氘代丙酮/666-52-4!
    新品上市,DLM-9-25/氘代丙酮/666-52-4!关于产品 DLM-9-25/氘代丙酮/666-52-4 的具体详情:CAS号:666-52-4编号:DLM-9-25包装:25g纯度/规格:D, 99.9%品牌:美国CILDLM-9-25/氘代丙酮/666-52-4 公司为答谢新老客户对我们长期以来的支持,现有大量新品上市,低价优惠促销活动,欢迎新老客户前来咨询选购!企业其他相关产品推荐:T017/脱叶灵(噻苯隆)培养基厂家盐酸伐昔洛韦对照品/标准品对甲氧基桂皮酸乙酯对照品/标准品CAS:102-08-9,N,N`-二苯基硫脲价格人表面膜免疫球蛋白A(mIgA)ELISA试剂盒,96T/48T盐酸川芎嗪对照品/标准品大鼠磷酸化蛋白激酶C(P-PKC)ELISA试剂盒,96T/48Tbs-0358R-Bio,生物素标记的兔抗豚鼠IgG|Rabbit Anti-Guinea pig IgG/Bio抗体价格bs-0294R-AF555,Alexa Fluor 555标记的兔抗羊IgG|Rabbit Anti-Goat IgG/Alexa Fluor 555抗体价格环己胺标准品/对照品大鼠胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)ELISA试剂盒,96T/48Tbs-13764R,线粒体核糖体蛋白MRP63抗体|MRP63抗体价格CAS:7585-39-9,β-环糊精价格CAS:10004-44-1,恶霉灵标准品/对照品价格香菇多糖厂家|CAS号37339-90-5CAS:67-48-1,氯化胆碱现货供应甲萘醌标准品/对照品bs-7766R,Rho GTP酶激活蛋白GAP抗体|RACGAP1抗体价格CAS:41083-11-8,三唑锡标准品/对照品价格大鼠骨粘连蛋白(ON)ELISA检测试剂盒说明书bs-1064R,肠道内富含的Kruppel样因子/上皮锌指蛋白4抗体|KLF4抗体价格盐酸加替沙星厂家|CAS号160738-57-8甘遂对照品/标准品临床免疫诊断血清|CAS号无|无bs-9642R,17号染色体开放阅读框57抗体|C17orf57抗体价格姜酮对照品/标准品CAS:2212-67-1,禾草知标准品/对照品价格CAS:53411-70-4,D-葡萄糖-6-磷酸三钠盐,6-磷酸葡萄糖三钠盐,6-磷酸葡萄糖酸三钠盐,G-6-P-Na32,4,5-三氯联苯标准品|对照品,cas:15862-07-42,6-(盐酸尼卡地平杂质)对照品/标准品次野鸢尾黄素标准品,cas:41743-73-1对照品CAS:9028-48-2,异柠檬酸脱氢酶,ICDH,Isocitrate dehydrogenasebs-2713R,肾损伤分子1抗体(甲型肝炎细胞受体1)|HAVCR1抗体价格CAS:10031-30-8,过磷酸钙价格重组人 HSPD1/HSP60 蛋白(His & GST 标签)/11322-H20E小鼠血小板衍生生长因子AB(PDGF-AB)ELISA检测试剂盒说明书铑标准溶液,cas:7440-16-6
  • 发布Kikkoman新一代ATP荧光检测仪PD30新品
    为了迎合客户的需求特推出日本Kikkoman公司的新一代洁净度荧光检测仪,ATP荧光检测仪PD-30. 利用专利检测方法A3法(ATP循环转换法)同时检测ATP,ADP和AMP 。ATP在细菌、食物残渣等物质中同时存在,是最适合衡量污垢存在多少的判断标准。但是,根据被测物质不同,ADP、AMP占有较多比例时有可能会被忽略。A3法不仅能检测ATP,ADP和AMP也能同时被检测出来,是一种高灵敏度的检测方法。 ATP+ADP+AMP 拭取检测(A3法)无论何时、何地、何人,只需10秒就可简单地测试出肉眼看不见的污垢!测定对象:ATP在细菌、食物残渣等物质中同时存在,是最适合衡量污垢存在多少的判断标准。但是,根据被测物质不同,ADP、AMP占有较多比例时有可能会被忽略。A3法不仅能检测ATP,ADP和AMP也能同时被检测出来,是一种高灵敏度的检测方法。 何谓ATP、ADP、AMP:ATP(三磷酸腺苷)是体内组织细胞一切生命活动所需能量的直接来源。ADP(二磷酸腺苷)和AMP(一磷酸腺苷)是由ATP经过加热、发酵或酶反应等变化而来的物质。ATP循环转换法:对龟甲万独创技术[ATP循环转换法]不仅能检测出ATP,ADP和AMP也能同时被检测出来,是一种高灵敏度的检测方法(申请专利中)。PK(丙酮酸激酶):把ADP转换成ATPPPDK(丙酮酸磷酸双激酶):把AMP转换成ATP荧光素酶:与ATP反应后生成光PD-30的测定方法:管理基准值及擦拭方法:>根据待测物体的材质、形状等因素决定其固定取样方法,从而减少误差。>最初并不一定要设定非常严格的管理基准值,可以先设定一个目前可达到的管理基准值,然后运用此检测方法慢慢降低管理基准值才是其意义所在。平滑物体:不锈钢、玻璃等200RLU以下凹凸不平的物体:易留划痕的物体(例如树脂制品等)500RLU以下拭取面积较大的物体:任意中心点250px×250px区域内横竖各十次进行拭取拭取面积较小的物体:仔细拭取整个物体请参考下面的表格 手部:推荐管理基准值是2,000RLU。请对手掌的纵向、横向、指缝、指尖等处进行拭取检测。运用方法(举例):合格与否判断标准的设定管理基准值以下 -------- 判断 合格管理基准值的2倍以上 -- 判断 不合格两者之间 -------------- 判断 注意请参考下面的表格应用:餐厅.食堂:掌握现场清洗状况,防止二次污染.现场判断清洗不足之处,即刻进行再次清洗防止事故发生。.检测结果通过数值进行管理,轻松掌握各个店铺/生产现场的清洁状况。食品工厂:对生产线的清洗度进行评价.不仅可对每天的清洗程度进行评比,亦可在紧急状况时查找污垢来源。.通过消除残留污垢,降低过敏源残存的可能性。环境卫生:食品领域以外的卫生管理.对公众浴室、酒店、温泉等沐浴设施中浴池水的清洁度及浴室中卫生状况进行管理。.对于部分需要确认电子部件的清洗水状况的工业领域,可进行快速清洁度确认。卫生教育:对员工及在教育机关进行卫生教育.由于当场可得到测试结果,作为卫生教育的工具拥有超群的说服力。医院管理:医院环境、医疗器具卫生评定.对病房,护士站进行有效的卫生评定。.对循环使用的医疗器具进行卫生评定,减少感染的风险。酒店管理:酒店内环境的卫生评定.对房间的被单、门把等设备,进行有效的卫生评定。博物馆管理:文物保护.及时发现微生物对文物的侵害,制定解决问题措施。清洁评定:清洁效果的检查和评定.公共交通工具(飞机、火车、长途客车、客船)舱内的清洁、消毒后的清洁度检测。.按程序清洁后,检测清洁效果,可有效改善清洁方法。检测物体表面使用含棉棒的一体成型检测棒,检测液体部分使用含取样棒的成型检测棒,检测细长狭窄场所使用专用长轴棉棒。创新点:为了迎合客户的需求特推出日本Kikkoman公司的新一代洁净度荧光检测仪, ATP荧光检测仪PD-30. 利用专利检测方法A3法(ATP循环转换法)同时检测ATP,ADP和AMP 。 ATP在细菌、食物残渣等物质中同时存在,是最适合衡量污垢存在多少的判断标准。但是,根据被 测物质不同,ADP、AMP占有较多比例时有可能会被忽略。A3法不仅能检测ATP,ADP和AMP也能 同时被检测出来,是一种高灵敏度的检测方法。 Kikkoman新一代ATP荧光检测仪PD30
  • 四小名助 | 有机酸分析的奇思妙想
    四小名助 | 有机酸分析的奇思妙想 关注我们,更多干货和惊喜好礼又到周五啦!四小名助如约而至,给大家带来色谱耗材相关的实用技术小贴士。内容涉及色谱柱及前处理产品选择、使用、维护保养等内容。实用干货,不容错过!最近总有不知名的小jiejie小哥哥做好事不留名。今天吃完午饭回到办公室,飞飞的桌子上多了一瓶酸奶和一袋固体酵素饮料,飞飞内心潜台词:苍天呀,大地呀,这是哪位天使给我发的福利呀!仔细看看这两种饮品,忽然一个奇特的想法钻入了飞飞的小脑袋,发酵食品中的有机酸是存在的,所以,飞飞决定帮大家检测一下,同时,我们挑战抛弃传统的离子对试剂,抛弃高比例的水相体系。下面,就请大家跟飞飞一起,走近发酵食品中有机酸的分析实验吧! 看似儿戏的样品来源飞飞可不敢马虎首先要请出今天的主角: Acclaim Mixed Mode WAX-1色谱柱 Acclaim® Mixed-Mode WAX-1 色谱柱基于一种新型的混合模式硅胶填料,兼具疏水性和弱阴离子交换特性。与传统的反相固定相不同,这种新型填料的特征是具有可电离末端的烷基长链,并显示出巨大潜力,可用于分离包含混合物的多种阴离子化合物,包括药物、食品和饮料、化学品等。有小伙伴私下问飞飞,听说某某厂家也有类似的产品,性能怎么样呢?飞飞可以借用一句广告语:一直被模仿,从未被超越。Acclaim Mixed Mode WAX-1这款色谱柱首先符合USP L78 的要求,首先从溯源上让大家有据可依。(点击查看大图) 其次,这款色谱柱对有机酸的分析,也有非常好的效果,今天这个实验,不是检测大家想象中的二元,多元有机酸,而是经常给大家带来麻烦的一元羧酸。依据国标GB T32098-2015对生物发酵法中有机酸的分类,单羧酸和二元羧酸在发酵食品中普遍存在。根据网查发酵酸奶和固体酵素饮料中主要含有乳酸,乙酸等一元羧酸。此次试验以甲酸,乙酸,丁酸和乳酸为例。图一为各200ppm混标色谱图(点击查看大图)图二为市售发酵酸奶样品(飞飞没有偷喝哦)(点击查看大图)图三为市售固体酵素饮料(果蔬发酵)样品(点击查看大图) 色谱柱:型号:Acclaim Mixed Mode WAX-1 4.6mm×250mm,5μm;订货号:064985色谱条件:乙腈:25mmol磷酸二氢钾ph3.93(磷酸调节)(40:60)。柱温30℃,流速0.8ml/min。 总结 Acclaim Mixed Mode WAX-1色谱柱在分析一元羧酸上有比较出色的表现,简单的色谱条件,无需添加离子对试剂,无需高比例水相体系,低流速,系统反压低,适合大多数HPLC仪器。(悄悄告诉大家,这个条件还可以同时分析食品中的丙酮酸哦。这款色谱柱在使用的时候也非常有趣,打破了常规C18或离子交换色谱柱的使用方式,色谱柱活化直接用有机相和缓冲盐,色谱柱的保存也是使用乙腈和缓冲盐的,缩短了冲洗维护的时间。飞飞友情提示:需要特别注意的是此色谱柱不可以使用不含盐的水冲柱哦。 欢迎感兴趣的小伙伴联系我们获得Acclaim Mixed Mode WAX-1色谱柱详细的使用维护说明及案例分享,今天的内容就到这里啦,我们下期见! 2020年赛默飞色谱耗材授权经销商名录: 广州太玮生物科技有限公司江苏鹏程实验器材有限公司北京汇海科仪科技有限公司杭州金谱科学仪器有限公司上海精瑞科学仪器有限公司济南兴诺科技发展有限公司广州费尼根仪器有限公司美瑞泰克科技(天津)有限公司新为邦科技(北京)有限公司上海昊扩科学器材发展有限公司Hong Kong Labware Co., Ltd青岛思航科贸有限公司武汉集思仪器设备有限公司Bio-Gene Technology Limited合肥森谱科学仪器有限公司陕西明海科技有限公司河南润辉科技有限公司北京锐志汉兴科技有限公司北京博伦凯鑫科技有限公司北京美茵莱实验室工程技术有限公司吉林艾那涞特仪器设备有限公司上海迈隆科技有限公司合肥贝特实验用品有限公司乌鲁木齐瑞邦汇科商贸有限公司长沙佰瑞生物科技有限公司 如需合作转载本文,请文末留言。扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案,或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号,了解更多资讯+了解更多的产品及应用资讯,可至赛默飞色谱与质谱展台。https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/
  • 婴幼儿食品和乳品中烟酸和烟酰胺的测定
    烟酸和烟酰胺统称为维生素B3,是人体必需的维生素之一,在生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。烟酸在体内可转化为烟酰胺,烟酰胺是辅酶I、辅酶II的组成部分,而辅酶I、辅酶II是许多脱氢酶的辅酶,在氧化还原反应中起着传递氢的作用,与糖酵解、脂肪代谢、丙酮酸代谢、高能磷酸键的生成有密切关系,并在维持皮肤和消化器官正常功能中起着重要作用。烟酸和烟酰胺是婴幼儿食品和乳品中重要的营养成分,对婴幼儿生长发育起着重要作用。因此在婴幼儿食品和乳品中,生产商会添加烟酸和烟酰胺等多种维生素来满足婴幼儿营养需要。国家规定在婴儿配方食品中烟酸(烟酰胺)的限量为70-360g/100kJ,在较大婴儿和幼儿配方食品中烟酸(烟酰胺)的含量最小值为110 g/100kJ。目前食品中烟酸和烟酰胺的检测方法主要包括超临界流体色谱法、离子色谱法、液相色谱法、液相色谱串联质谱法和微生物法等。液相色谱法由于具有灵敏度高、定量准确等优点,成为近年来应用较为广泛的检测方法。日立参照国标,使用高效液相色谱法对婴幼儿食品和乳品中烟酸和烟酰胺进行测定,结果优异,显示了日立高效液相色谱仪的高性能。实验部分 表1. 色谱分析条件 图1.标准品的提取色谱图(上)和等高线图(下)结果与讨论 表2.标准品重现性结果(n=6)(1.0mg/L) 从实验结果可以看出,烟酸和烟酰胺的保留时间和峰面积均获得了良好的重现性。 图2.标准曲线结果 从实验结果可以看出,烟酸和烟酰胺在0.10-25.00mg/L浓度范围的线性相关系数均达到了1.0000,显示了良好的线性。 图3.实际样品前处理流程 图4.实际样品结果 对市售的奶粉和米粉按图3处理后进行烟酸和烟酰胺的测定,并对样品进行加标回收率的测定,在样品中添加的烟酸和烟酰胺的回收率在90.20%~104.00%之间。使用DAD二极管阵列检测器对实际样品与标准品的光谱图进行比较,排除假阳性峰的干扰。结论 本实验所用方法可用于检测婴幼儿食品和乳品中的烟酸和烟酰胺,标准曲线线性良好,通过DAD二极管阵列检测器还可排除假阳性峰的干扰。可用于生产企业、质检等部门对烟酸和烟酰胺的检测。 日立Primaide高效液相色谱仪性能优异、操作简便、结实耐用,可让您获得精准、高灵敏度的实验结果。 关于日立高效液相色谱仪的详情,请见链接:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C0102-0-0-1.htm
  • 人工甜味剂“阿斯巴甜”会致癌吗?
    【谣言】最近有一则消息引发了中国消费者的担忧:2015年8月起,百事可乐旗下的健怡系列汽水将不再使用有致癌争议的代糖“阿斯巴甜”,改用由三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾混合而成的代糖。这一改变仅限于美国,不涉及中国市场。  【真相】人工甜味剂是否致癌是个老调重弹的问题。多个权威机构都曾为“阿斯巴甜”开出安全证书,包括FDA(美国食品药品监督管理局)、EFSA(欧盟食品安全局)、国际食品添加剂委员会等权威机构都认为,“阿斯巴甜”在推荐剂量内使用不会对健康造成危害,也没有发现对人体有危害或者致癌的案例。唯一需要强调的是,由于“阿斯巴甜”含有苯丙氨酸,有苯丙酮酸尿症的患者不能食用,还有一部分人有“阿斯巴甜”不耐症,会产生诸如呕吐、恶心等类似过敏症状。
  • 清华大学药学院胡泽平课题组应邀发表“代谢组学、代谢流技术及肿瘤药理”的综述文章
    清华大学药学院胡泽平课题组应邀发文系统总结了代谢组学和代谢流分析技术的最新研究进展,及其在肿瘤药理学应用中的重要研究进展,包括发现抗肿瘤药物靶点以及生物标记物、揭示药物作用机制和耐药机制、促进精准治疗等。值得一提的是,该综述首次系统地总结绘制了代谢流分析中各种稳定同位素标记示踪物的工作原理及其应用(详见图2),这将为代谢流分析技术在代谢研究领域和肿瘤药理中的广泛应用起到重要的推动作用。  增殖中的肿瘤细胞通常以代谢重塑的方式来提供更多的生物能量和物质,以满足其自身快速增殖的需求。譬如,沃伯格效应(Warburg effect)描述了即便是在有氧的情况下,肿瘤细胞仍然会上调糖酵解途径,并产生更多的乳酸。深入理解肿瘤中的代谢重塑对于我们发现新型治疗靶点,开发抗肿瘤药物有着重大的启示作用 而代谢组学和代谢流技术的发展则极大地促进了我们对于肿瘤代谢的理解。代谢组学能够给我们提供某一静态时刻下的大量代谢物信息,而代谢流分析能够动态地告诉我们某一代谢通路的流量变化。代谢组学和代谢流相辅相成,为我们理解肿瘤代谢打开了全面且动态的崭新视角。  图1. 基于液相色谱-质谱的代谢组学-代谢流分析流程简图  代谢组学分析主要分为三步骤:样品制备、数据采集、和数据处理分析与生物学意义阐释。生物样本经过提取处理后,通过色谱-质谱(mass spectrometry, MS)联用或核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)来对代谢物进行分析和数据采集。简要数据处理则主要包括通过火山图和热图呈现代谢物的丰度和倍数变化,对代谢物进行通路富集分析。后续则可选择使用同位素标记的代谢流分析来揭示代谢通路的动态变化,并使用体外或者体内模型来进行代谢重塑的功能和机制验证。近年来的代谢组学技术取得一些重要进展,如胡泽平课题组发展的可用于极微量样本(如1,000-5,000个造血干细胞或者60个卵母细胞)的超灵敏代谢组学技术和Sabatini课题组发展的线粒体代谢组学等,都推动了代谢组学在代谢生物学和肿瘤生物学中的应用。  代谢流分析(metabolic flux analysis, MFA)可以动态地揭示代谢通路的流量变化。当一个代谢物产生积累时,可能是由于其生产的增加或者是消耗的减少。基于稳定同位素示踪法的MFA则可以帮助我们测量代谢流量:带有稳定同位素标记的代谢物经过生化反应,则会导致下游代谢产物的标记,产生在特定位置被同位素标记的M+1,… ,M+n代谢物。通过分析下游代谢物的标记模式及被标记代谢物的量,我们可以计算得出感兴趣的代谢通路的流量速度和方向信息。  图2. 稳定同位素标记示踪剂标记葡萄糖代谢通路(节选部分)  例如图2(A)中全13C标记的葡萄糖经过糖酵解反应,生成糖酵解终产物丙酮酸。丙酮酸又可经丙酮酸脱氢酶生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环(TCA cycle)。另外,葡萄糖作为磷酸戊糖途径和丝氨酸生物合成的底物,可以标记这两条代谢途径中的中间产物。通过分析特定通路的下游产物标记,我们可以得到在某段时间内的代谢流量。图2(B)则展示了全13C标记的葡萄糖通过糖酵解代谢为丙酮酸后,可以通过丙酮酸脱氢酶和丙酮酸羧化酶两种方式进入三羧酸循环,从而产生M+2以及M+3的TCA中间产物,进而我们可以分析得到两种酶所介导的不同通路信息。  代谢是高度复杂且受严密调控的动态变化网络。除了基于特定酶、转运体的调控外,通路之间可以通过同一中间产物而产生关联。如果能找到肿瘤细胞中相较于正常细胞而特定依赖的代谢通路,那么我们就可以精确地靶向肿瘤细胞进行治疗和干预。   图3. 促进肿瘤细胞生长的代谢通路及潜在治疗靶点  图3.展示了细胞中复杂的代谢通路,包括葡萄糖的代谢(糖酵解、磷酸戊糖途径)、脂肪酸代谢、核苷酸的合成、叶酸代谢等,其中特别标记了值得调控的关键酶和转运体,以及针对这些作为靶标已进入临床试验或者已经被FDA批准的小分子药物。譬如,在胶质瘤中曾报道过突变的异柠檬酸脱氢酶(IDH)可以介导肿瘤代谢物2-羟戊二酸(2HG)的产生,展示了IDH作为抗肿瘤靶标的潜力,从而引发IDH抑制剂的开发、获批与应用。  代谢组学与代谢流分析也可以在肿瘤药物研发中发挥重要作用,并可贯穿于每一步中:从发现靶点到理解药物作用机理,从耐药机制研究到指导精准治疗。  经过代谢组学分析后,差异代谢物和代谢通路可引导发现潜在的生物标记物和可靶向的代谢依赖性和弱点。潜在的生物标记物可帮助肿瘤的早期诊断、预后和药物有效性预测。通过结合代谢流分析,代谢靶标可以帮助新药研发,或者是帮助科研人员更好地理解现有药物的作用机制,以及如何产生耐药,从而改善现有疗法。药理代谢组学可以用于指导精准治疗 饮食干预疗法则可以作为药物治疗的辅助手段。  图4.代谢组学和代谢流分析技术在肿瘤药物研发和药理学中的应用  尽管代谢组学和代谢流分析极大拓展了我们对于肿瘤生物学的理解,但是领域中依旧存在诸多技术挑战和瓶颈,比如灵敏度不足、精准度不够、难以进行代谢流分析,以及至今无法实现真正意义上的单细胞代谢组学(特别是由于灵敏度的技术瓶颈)等等。相关的技术进步和新型方法开发都将进一步促进代谢组学和代谢流分析技术在不同生物医学背景下的应用。下一阶段的研究需要更好地整合、利用所获取的代谢重塑表型和机制信息,将其转化成更好的抗肿瘤疗法。药物研发方面需要更多地关注肿瘤微环境,尤其是肿瘤细胞与免疫细胞之间的代谢相互作用。多组学整合的应用,包括基因组学、蛋白组学、代谢组学等,将有助于加深我们对于肿瘤生物学的理解和利用,进一步加速抗肿瘤药物的研发。  以上综述文章于2021年3月1日应邀在线发表于国际知名学术期刊《药理学&治疗》(Pharmacology & Therapeutics),题为《代谢组学、代谢流分析与肿瘤药理学》(Metabolomics, metabolic flux analysis and cancer pharmacology),此前,胡泽平课题组曾于2019年获邀在国际知名临床药理期刊《临床药理学&治疗》Clinical Pharmacology & Therapeutics发表代谢组学技术及其在临床药理中应用的相关综述。  清华大学药学院胡泽平研究员与烟台大学药学院王洪波教授为本文通讯作者,2016级药学院本科毕业生梁凌帆与胡泽平课题组2020级博士研究生孙菲分别为本文第一、第二作者。本研究得到了国家自然科学基金委糖脂代谢重大计划重点项目(92057209)、基金委面上项目(81973355)、国家科技部重点研发计划(2019YFA0802100-02, 2020YFA0803300)、清华-北大生命科学联合中心、北京市高精尖结构生物学中心的资助。  点击链接,阅读原文:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0163725821000292
  • 【安捷伦】一种评估细胞代谢的创新方法——安捷伦 Seahorse XF 底物氧化检测
    什么是能量代谢?代谢,是生命最基本的特征之一,机体从外界摄取营养物质,包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、微量元素、水及维生素等,同时经过体内分解吸收将其中蕴藏的化学能释放出来转化为组织和细胞可以利用的能量,再通过利用这些能量来维持正常的生命活动。我们把这种代谢过程中所伴随的能量的释放、储存和利用称为能量代谢。细胞,作为构成生命体最基本的结构和功能单位,对其功能的研究,比如细胞的增殖,分化等,可以为多个研究领域提供有价值的信息,包括癌症、免疫功能障碍、心血管疾病、神经退行性疾病等。在过去的若干年中,涌现出大量文章及数据,说明能量代谢如何支持细胞生物学的各个方面,以及代谢的变化如何影响重要的细胞功能。安捷伦 Seahorse XF 技术,作为目前细胞能量代谢检测的金标准,可以在不侵入,不破坏样本的前提下,实现实时、高通量、多样本来源的活细胞能量代谢检测,从而为评估细胞功能及研究代谢机制,提供了强有力的技术手段。除了细胞样本,安捷伦 Seahorse XF 技术可以支持多种类型的样本检测,包括新鲜的组织切片,微生物,模式动物等等。当下新冠状病毒肆虐,我国针对病毒的疫苗及特效药的研发也在争分夺秒的进行中,安捷伦 Seahorse 技术同时可以为抗病毒药物和疫苗的研发奠定理论基础。我们已经在之前两篇系列文章(具体请参见文末推荐阅读)中介绍了安捷伦 Seahorse 助力抗病毒研究的相关内容。为什么要研究细胞底物氧化水平?细胞能量代谢与多种疾病息息相关,因此,许多领域的研究人员都对研究能量代谢产生了浓厚的兴趣,其中了解并知道在代谢过程中满足细胞能量需求所依赖的燃料成为了一个重要的研究方向。众所周知,生物体所需的三大营养物质为脂肪、糖类和蛋白质,对于细胞来说,长链脂肪酸(LCFA),葡萄糖(glucose)/丙酮酸(pyruvate)和谷氨酰胺(glutamine)是提供能量的三种最主要的底物。许多领域(例如癌症、免疫学、干细胞生物学)的研究人员已经证明这些底物的氧化水平会对细胞命运、功能以及适应性产生深远影响。癌症研究人员对研究癌细胞对于底物的依赖性很感兴趣,最常见的是癌细胞对于谷氨酰胺的依赖[1,2],这种依赖性可以揭示癌细胞的弱点,从而为找到药物靶点提供依据;免疫学研究人员则对研究诱导免疫细胞分化和激活的底物感兴趣,最常见的是脂肪酸氧化[3]。很多研究发现不仅提供了新的生物学见解,而且还揭示了干预和开发成功疗法的新方法。免疫代谢研究领域领军人物 Dr.Erika L. Pierce 的团队发表在 Trends in Immunology 上的综述性文章[4] 就是这样一个例子。在本文中,他们着重讨论了通过调控 T 细胞代谢(包括脂肪酸氧化)从而治疗癌症和免疫疾病的各种方法,为现在热门的免疫治疗提供了重要依据。文章提到代谢重编程对于 T 细胞激活和功能是必须的,比如抑制氨基酸的转运,可以限制效应 T(effector T)细胞的扩增;抑制脂肪酸的合成,可以削弱 Th17 细胞的分化并且促进调节性 T 细胞(Treg)的发展;增强脂肪酸氧化可以促进调节性 T 细胞或者记忆 T 细胞(T memory)的发展。因此,调控 T 细胞的代谢是提高靶向 T 细胞功能的一种方法。再来看一篇来自癌症研究领域,2019 年发表在 Nature Metabolism 上的文章。美国贝勒医学院的科学家揭示了前列腺癌,这种常见于中老年男性泌尿生殖系统癌症类型的发生机制,其中有部分前列腺癌与雄性激素分泌紊乱有关[5]。文章中指出雄激素受体驱动的前列腺癌细胞所需的能量来源依赖于线粒体丙酮酸氧化,其中 Seahorse 数据证实了抑制负责将丙酮酸转运到线粒体内的转运子(MPC),可以有效抑制细胞的氧化磷酸化水平,揭示了这种癌细胞的底物利用机制,从而提示 MPC 可能是这种前列腺癌的潜在治疗靶点。如何检测细胞底物氧化水平前面我们已经介绍了研究细胞对于底物氧化依赖的重要性,安捷伦 Seahorse 为此提供了一套完整的检测方法,可通过评估活细胞的耗氧速率(OCR)变化来测定细胞底物的氧化水平。这些快速而对样本无侵入损伤的检测方法使研究人员能够研究细胞如何氧化三种主要的底物:长链脂肪酸,葡萄糖/丙酮酸和谷氨酰胺。利用特定底物氧化通路的抑制剂,结合 Seahorse XF 线粒体压力测试,可以对线粒体功能进行全面评估,在底物需求较少(即基础呼吸)和底物需求较多(即最大呼吸)的条件下研究细胞功能,其中在底物需求较多时细胞更多地依赖特定底物(图 1)。该测定方法基于已被广泛熟知并认可的 Seahorse XF 线粒体压力测试,可提供直观的功能性参数,非常适合研究细胞在基础条件下以及在压力状态下能否升高对底物的需求,从而对细胞底物的偏好性以及依赖性进行全方面评估。使用这些试剂盒能够更方便快速的研究活细胞中特定底物的氧化过程,从而有助于研究细胞如何转换对于特定底物的依赖,以执行关键的细胞功能。图 1. 安捷伦 Seahorse XF 底物氧化压力测试曲线。在添加或不添加抑制剂时,连续添加化合物,测定基础呼吸参数、对抑制剂(Etomoxir、UK5099 或 BPTES)的急性响应以及最大呼吸参数。值得注意的是,虽然在基础条件下可以检测到较小的变化,即急性响应,但在高底物需求条件下(如 FCCP 的加入),往往会出现更大的响应,从而显示出细胞氧化所研究底物的能力的差异。产品信息:每个试剂盒均包含三个一次性试剂袋。每个试剂袋包含各一瓶以下试剂:底物通路抑制剂(Etomoxir 或 UK5099 或 BPTES),寡霉素(oligomycin),FCCP 和鱼藤酮/抗霉素 A(rotenone/antimycin A)混合物。每个试剂袋包含足够的试剂,可用于一块完整的 XF96 或 XF24 测试板。为了获得最佳实验结果,建议使用 pH 7.4 的 Seahorse XF DMEM 或 RPMI 检测液和 Seahorse XF 底物(葡萄糖,丙酮酸和谷氨酰胺)。Seahorse XF 底物氧化压力测试与 XF/XFe96 和 XF/XFe24 分析仪兼容。推荐阅读:1. 战胜新冠病毒可用之利器 | 安捷伦 Seahorse 助力抗病毒研究 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_522313.htm2. 抗击新型冠状病毒,安捷伦核酸/蛋白质质量控制产品从这些方面入手! https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_521879.htm3. 聚焦代谢,安捷伦 Seahorse 在病毒免疫研究中的应用 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_523220.htm关注“安捷伦视界”公众号,获取更多资讯。
  • 专家点评Nature子刊|刘兴国组揭示线粒体TCA酶入核调控多能性的全新模式
    点评专家|高绍荣、乐融融(同济大学,干细胞专家),李伟、王思骐(中科院动物所,干细胞专家),吕志民(浙江大学,代谢专家),高平(广东医学科学院,代谢专家)哺乳动物细胞内,存在两个具有遗传物质的细胞器:细胞核与线粒体。这两者自从大约二十亿年前的相遇,开始了相恋相依的进化历程。多能干细胞独特的自我更新能力及分化为多种细胞类型的能力,使其在再生医学和发育生物学研究中受到了极大的关注。胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESCs)及诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)是两种常见的多能干细胞。多能干细胞具有特殊的表观遗传修饰状态,而许多线粒体代谢产物如:乙酰辅酶A、α-酮戊二酸、NAD+等作为组蛋白修饰酶的辅基直接发挥重要作用。刘兴国团队在国际上独辟蹊径,以多能干细胞模型系统的阐明了线粒体氧离子调控组蛋白甲基化与DNA甲基化1,2,线粒体代谢产物调控组蛋白乳酸化、乙酰化3,线粒体磷脂调控组蛋白乙酰化及基因表达4-6等一系列通过反向信号模式调控细胞核的全新模式。三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)作为需氧生物体内最普遍存在的代谢途径,是物质代谢与能量代谢的重要枢纽。线粒体TCA循环酶正常行驶功能是TCA循环维持的关键。TCA循环酶在一些恶性肿瘤细胞中能从线粒体转运到细胞核内发挥DNA修复和表观遗传调控的作用7。然而,TCA循环酶在多能性获得与转变中时空调控的规律和作用还完全不清楚。2022年 12月2日,Nature子刊 Nature Communications 在线发表了中科院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组持续性工作的最新研究成果“Nuclear Localization of Mitochondrial TCA Cycle Enzymes Modulates Pluripotency via Histone Acetylation”(线粒体TCA循环酶入核通过组蛋白乙酰化调控多能性)8。该研究发现,多种线粒体TCA循环酶在多能干细胞获得、状态转变以及转变为全能干细胞等过程中均存在从线粒体转运到细胞核的现象,并且核定位TCA循环酶调控上述过程。核定位丙酮酸脱氢酶 (Pdha1) 能促进细胞核内乙酰CoA从而促进组蛋白乙酰化修饰,并进一步打开多能性相关基因,促进多能性获得。该研究揭示了线粒体TCA循环酶入核通过表观遗传调控多能性的重要作用,拓展了线粒体反向信号调控干细胞多能性的新模式。刘兴国团队聚焦多能性的各个过程,包括:多能干细胞获得(iPSCs重编程)、始发态-原始态转变(Primed-Naïve转变)、转变为全能干细胞(ESCs-类二细胞期细胞(2CLCs)转变)。在以上过程,均发现线粒体内TCA循环酶类包括Pdha1、Pcb、Aco2、Cs、Idh3a、Ogdh、Sdha、Mdh2等存在从线粒体向细胞核转运的现象。其中,过表达核定位TCA循环酶Pdha1、Pcb、Aco2、Cs及Idh3a能促进干细胞多能性的获得及Primed-Naïve转变。另外核定位的Pdha1还能促进ESCs向2CLCs的转变。Pdha1对多能干细胞命运的作用依赖于其丙酮酸脱氢酶活性。体细胞重编程早期TCA循环酶入核刘兴国团队发现,在多能性获得过程中,核定位TCA循环酶Pdha1不改变细胞的有氧呼吸及糖酵解动态平衡。核定位Pdha1通过促进细胞核内乙酰辅酶A的合成为组蛋白乙酰化提供反应底物,促进组蛋白H3乙酰化, 尤其是H3K9及H3K27两个位点的乙酰化修饰水平。进一步研究发现,核定位Pdha1能促进多能性相关基因的转录起始位点及增强子区域的H3K9ac及H3K27ac水平。核定位Pdha1能促进P300及重编程因子Sox2/Klf4/Oct4对他们下游靶标(多能性基因)的结合,并促进多能性相关基因染色质的重塑,进而促进多能性的获得。这一工作也为目前新的组蛋白修饰如:组蛋白棕榈酰化、巴豆酰化、丁酰化修饰等的研究提供了新的研究思路,这些修饰也依赖于线粒体产生的代谢物。本研究描述了多个 TCA 循环酶的转运入核。除了Pdha1 外,其他TCA 循环酶也可能在调节细胞核中的表观遗传学中发挥类似作用,提示细胞核中可能存在类似于线粒体中的复杂代谢循环,并调控多种表观遗传途径。本研究阐明的Pdha1转运入核为组蛋白乙酰化提供局部乙酰辅酶 A,是一种全新的通过活跃的组蛋白乙酰化维持染色质开放状态的新途径。这一途径对于多能性至关重要,表明在早期发育中重要的生理意义。另一方面,肿瘤干细胞同样表现出开放的染色质结构、过度活跃的组蛋白乙酰化和从氧化磷酸化到无氧糖酵解的代谢转换,这一新途径也可能为肿瘤干细胞的病理研究提供信息。细胞核与线粒体在二十亿年相恋相依中,进化很多的交流方式,其中线粒体代谢物入核作为表观遗传酶的辅基是重要的一种。这就像线粒体与细胞核隔着细胞质的海洋,“一种思念上兰舟,二处闲愁寄红豆”,代谢物就是那舟上相思的“红豆”。而线粒体TCA循环酶则另辟蹊径,作为线粒体的“信物”,到达细胞核,更加精准的对应需求,在细胞核里局部生根发芽,就地利用养料(丙酮酸)结出新鲜茂密的“红豆”,并使局部的核小体松散。正是:“三羧酸酶知我意,四双化作核体柔”。TCA循环酶入核调控多能性获得、多能性转变及全能性获得模式图本研究与香港中文大学合作完成。专家点评高绍荣、乐融融(同济大学,干细胞专家)多能干细胞具有自我更新和多向分化潜能,在发育生物学及再生医学领域有重要的研究价值及广阔的临床应用前景。诱导多能干细胞(iPSCs)技术规避了胚胎干细胞(ESCs)的免疫排斥及伦理问题,极大地推动了多能干细胞在临床治疗中的应用。线粒体对多能干细胞的命运调控有重要作用。除了经典的能量代谢调控功能,近年来的研究也揭示了线粒体对表观修饰重塑具有重要的影响,然而具体的作用机制还知之甚少。2022年 12月,Nature Communications杂志在线报道了中科院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组的题为Nuclear Localization of Mitochondrial TCA Cycle Enzymes Modulates Pluripotency via Histone Acetylation的工作,该研究系统地揭示了多能性转变的多条路径中均存在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)酶由线粒体向细胞核转运的现象。研究者进一步探索了核定位的三羧酸循环酶的功能,发现TCA循环酶Pdha1、Pcb、Aco2、Cs及Idh3a的核定位能促进干细胞多能性的获得及Primed to Naïve多能性状态转变。此外核定位的Pdha1还能促进ESCs向类二细胞胚胎细胞(2CLCs)的转变。接下来,研究者解析了Phda1在多能性获得中的作用机制,发现Phda1的入核能促进乙酰辅酶A在细胞核内的直接合成,为组蛋白乙酰化修饰提供反应底物,促进了组蛋白H3的乙酰化。进一步的研究发现,核定位的Pdha1通过提高多能性相关基因转录起始位点和增强子区域的H3K9ac和H3K27ac修饰水平,促进P300及多能性核心调控因子Sox2/ Klf4/Oct4在这些区域的结合,进而促进多能性基因网络的建立。该研究阐明了线粒体调控细胞命运转变的表观调控的新机制,揭示了TCA循环酶可在细胞核内直接合成表观修饰酶辅助因子来调控染色质修饰的重塑,拓展了对细胞核与细胞质协同调控细胞命运转变模式的理解。同时,相关的研究问题也值得进一步探索,除了组蛋白乙酰化,其它的线粒体TCA循环酶及其它表观修饰之间是否存在类似的反向信号模式的调控机制?这些TCA循环酶入核的转运机制是如何发生的?多能干细胞线粒体呼吸能力低下,缺乏成熟的结构,并在细胞核周围富集,这些有别于终末分化细胞的特征是否与TCA循环酶的转运相关。具有相似线粒体特性的其它细胞,如类全能干细胞、成体干细胞或者早期胚胎发育中是否有相似的机制。此外,干细胞的快速自我更新过程中核膜结构的重塑是否与TCA循环酶的入核相关?解答这些有趣的问题无疑将帮助我们进一步揭开核质协同互作调控细胞命运转变的奥秘。专家点评李伟、王思骐(中科院动物所,干细胞专家)多能干细胞具有无限增殖的能力,同时又保留多向分化潜能,在发育生物学和再生医学中拥有广阔的应用前景。多能干细胞的多能性受到基因调控网络的精密调控,其中在细胞核内发生的DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重构等表观遗传调控发挥了关键作用。线粒体作为细胞能量代谢的中心,不仅通过三羧酸循环(TCA)产生细胞所必需的能量ATP,同时产生的中间代谢产物还可以作为表观修饰的底物,通过反向转运进入细胞核中,参与多种蛋白翻译后修饰。这些发现提示线粒体代谢与细胞核内发生的表观遗传调控有着紧密联系,而这些调控是否参与干细胞多能性重编程这一重要表观重编程事件,目前仍然未知。中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组在Nature Communications上发表的题为Nuclear Localization of Mitochondrial TCA Cycle Enzymes Modulates Pluripotency via Histone Acetylation的研究论文,发现线粒体TCA循环酶-丙酮氨酸脱氢酶Pdha1可从线粒体转运进入细胞核,通过影响组蛋白乙酰化修饰调控细胞多能性,在iPSC重编程、Primed向Naïve多能性转变、以及类二细胞期细胞转变过程中均发挥重要作用。Pdha1是线粒体中催化丙酮酸脱羟产生乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)的CTA循环酶,产生的乙酰辅酶A是乙酰化修饰的反应底物。研究发现核定位Pdha1显著增加了细胞核内Acetyl-CoA水平,并上调了多能性相关基因启动子区域的H3K9ac和H3K27ac水平。同时,核定位Pdha1促进P300和重编程因子在多能性相关靶基因启动子区域的结合,进而调控多能性的获取。这一研究非常有意思的发现在于,在体细胞诱导重编程这一剧烈的表观重编程事件中,线粒体TCA循环酶能够直接进入细胞核对参与表观修饰的CoA进行调控,从而拓展了线粒体调控细胞多能性的新模式。考虑到肿瘤发生和诱导重编程都是非自然发生的生物学事件,这一模式在其他重要的发育事件中是否发挥调控功能,值得未来继续探索。专家点评吕志民(浙江大学,代谢专家)新陈代谢是生命的基本特征。作为生命代谢过程的主要参与者,代谢酶除了发挥其经典功能为细胞提供物质与能量外,还能通过一些非经典/非代谢功能调控多种复杂的细胞活动及疾病的发生发展。代谢酶的非经典/非代谢功能在基因表达、DNA损伤、细胞周期与凋亡、细胞增殖、存活以及肿瘤微环境调控中均发挥了重要作用。比如,肿瘤发生过程中,FBP1可以作为蛋白磷酸酶发挥功能,α-KGDH关联KAT2A调控组蛋白H3的琥珀酰化修饰,这为代谢酶作为新的疾病治疗靶点提供了可能性。然而在多能性的获得、转变及全能性获得过程中,代谢酶是否也能通过非经典功能调控细胞的多能性或全能性功能仍不得而知。刘兴国团队研究发现在多能性获得、转变及全能性获得等多个过程中,TCA循环酶能从线粒体转运到细胞核内,并且能调控多能性获得、转变及全能性获得过程。丙酮酸脱氢酶Pdha1能特异性调控细胞核内非经典TCA循环。其中,细胞核内Acetyl-CoA的生成,为组蛋白乙酰化提供了代谢底物,从而调控组蛋白乙酰化。核Pdha1还能通过P300及经典Yamanaka因子(Sox2, Klf4, Oct4)的选择性而特异性结合多能性基因,进一步打开染色质, 并促进多能性相关基因染色质的重塑。该研究结果表明,TCA循环酶通过线粒体-细胞核反向信号调控细胞多能性的机制在细胞多能性获得,以及对表观遗传的调控中起着重要作用。该研究结果丰富了业界对TCA循环酶非经典功能的认知范围,对干细胞干性的调控,以及多能性的获取研究领域具有理论借鉴和指导意义。专家点评高平(广东医学科学院,代谢专家)细胞核和线粒体是细胞内的两类细胞器,长期以来,它们各司其职,结构鲜明。细胞核是真核细胞最大的细胞器,是储存遗传物质并传递遗传信息的主要场所,对细胞的生命活动有着极其重要的作用。线粒体是细胞的能量工厂,是细胞内三大营养物质彻底氧化和能量转化的主要场所,它通过三羧酸循环的系列氧化和磷酸化反应,将储存于有机物中的化学能转化为ATP,为细胞生命活动提供能量。两个细胞器的功能虽然彼此独立,但长期以来,它们之间也互有往来。一方面,线粒体中的许多酶其实是核编码的,在核糖体翻译成熟以后,再转输到线粒体发挥作用。而早至上世纪60年代,人们就发现在线粒体中也存在DNA,后来又发现RNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶等进行DNA复制、转录和蛋白质翻译的全套设备,说明线粒体有相对独立的遗传体系,具有自主性的一面。另一方面,从线粒体产生的ATP被运输到细胞核内,为生命的遗传活动提供能量。同时,来自线粒体的多种三羧酸循环的中间代谢产物(乙酰CoA,α-KG,NAD+,琥珀酰CoA等)被运输到细胞核,为染色质的表观遗传学修饰提供底物。尽管礼尚往来,两类细胞器依然各司其职,互不越界,维持着一种默契。但随着研究进展,人们越来越认识到,这种默契在特定情况下是经常被打破的。近来的一些研究表明,来自线粒体三羧酸循环的一些酶进入到细胞核内,直接干预核内的事件。UCLA 的Utpal Banerjee课题组早年的研究发现,在胚胎发育过程中,来自线粒体的一些酶进入核内,通过影响组蛋白的功能及表观修饰,调控细胞命运(Nagaraj R, et al. Cell 168, 210–223) 。在肿瘤细胞中,吕志民团队发现,α-KG脱氢酶复合体 (α-KGDH complex)进入核内,在局部催化产生琥珀酰CoA,后者被乙酰转移酶KAT2A作为底物利用,导致组蛋白H3的琥珀酰化修饰并调控相关基因的表达,影响肿瘤进程 (Wang et al. Nature. 2017 552: 273-277)。有趣的是,刘兴国团队的最新结果表明,在多能性获得、细胞状态转变以及全能干细胞形成等过程中,存在多种三羧酸循环酶从线粒体转运到细胞核的现象,其中定位于细胞核的代谢酶PDHA1 能在核内催化乙酰CoA的产生,并通过调控组蛋白乙酰化修饰,促进基因表达和多能性的获得(Li, W. et al. Nature Communications. 2022)。刘兴国课题组的这一发现,描述了多能性获得过程中,三羧酸循环酶向核内“集体搬家”的现象,拓宽了目前有关线粒体调控细胞核功能的认知。刘兴国团队发现的代谢酶“集体搬家”的现象非常有趣。这唤醒我今年年初的一些回忆。受北京冬奥会的影响,南方的许多地方年初也兴起滑雪和滑冰了。这雪当然不是从南方暖洋洋的天空降下来的,也并非源于美丽的北国雪乡。真实的情况是,如果需要,温暖的南方也是可以造雪的!这或许只是一个costly decision, 正如卡塔尔人可以选择将他们宽敞的露天足球场通过空调维持在摄氏20度。的确,一些看上去并不合理的事情,在特殊情况下为了特定的目的,是可以发生的。同样的,在生命活动与疾病发生过程中,面临着许多命运决定 (Fate decision)的重要时刻,而细胞的每一次 “决定” 几乎都是精致的利己主义行为,一定有其合理性的一面。我们有理由相信,在诸如多能性获得、胚胎发育以及肿瘤发生等重要的关口,细胞 “决定” 将能量工厂的全套设备“集体搬家”,一定有其深刻的内涵,值得深入研究。有一些非常有趣的问题值得进一步探讨:1)还有谁在搬家,为什么搬家,又是如何搬家的?2)他们搬过来就不走了吗?相对于线粒体内稳定舒适的家,核内的新家又在哪里?3)他们会不会从老家(核糖体)出发直奔新家(细胞核),而无需经由工厂(线粒体)转车?
  • 肿瘤细胞中不同的糖代谢途径|附相关会议
    人们早在20世纪初就观察到肿瘤细胞群体的一个有趣且独特的性质:大多数肿瘤细胞的能量代谢与正常细胞相比呈现出巨大的差异性。1924年Otto Warburg首先报道了这一现象,后来他由于发现呼吸酶(即细胞色素c氧化酶)而获得了诺贝尔奖。相关会议推荐点击可免费报名大多数不增殖的正常细胞通过获取氧分子,将葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白(GLUT)运输入胞内,在胞质中有氧条件下能通过糖酵解途径将葡萄糖分解成丙酮酸。在糖酵解的最后一步,丙酮酸激酶的M1亚型的存在,可以确保产物丙酮酸被运送到线粒体,再在丙酮酸脱氢酶(PDH)的作用下进行氧化,生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环。通过这种方式,线粒体每分解一个葡萄糖分子就能产生36个ATP分子。而在肿瘤细胞中,即使在有充足氧供应的肿瘤细胞中,GLUT1将大量葡萄糖运输至胞质中进行糖酵解。它依赖丙酮酸激酶的M2亚型,将丙酮酸盐转化为乳酸脱氢酶(LDH-A)的底物,生成大量乳酸,分泌到胞外。由于只有极少量的葡萄糖被运输至线粒体进行分解,故每个葡萄糖分子只分解得到2个ATP分子。此外,糖酵解途径中的大量中间产物被用于其他生化合成途径中。被Warburg称为肿瘤细胞“有氧糖酵解”的这种代谢方式,由于其每分解一个葡萄糖分子只能得到两个ATP分子,在能量学上显得很不经济。因为在三羧酸循环中有氧分子参与的情况下,一个葡萄糖分子的有氧糖酵解途径能提供36个ATP分子。机体中的大多数正常细胞正是通过这种由血液系统带来氧分子、进而进行有氧糖酵解的途径获得高效供能的。而即使子提供充足氧气的情况下,肿瘤细胞也不使用常规糖酵解方式,这实在是一种非常与众不同的生物学行为。由于肿瘤细胞使用的是一种很不经济的糖代谢方式,因此它们需要大量的葡萄糖进入胞内进行分解。在多种肿瘤中,如上皮来源的癌和血液系统肿瘤,都能观察到这种行为。它们高表达葡萄糖转运蛋白,如GLUT1等,以便能跨膜转运大量葡萄糖。那么为什么80%的肿瘤细胞要采取这种糖酵解的方式,而不采用到线粒体中进行三羧酸循环的方式对葡萄糖进行分解呢,并且明显后者能提供更多的ATP以供肿瘤细胞的生长和增殖?有氧糖酵解是否是肿瘤细胞维持其表型必需的?又或它只是细胞转化后的一个无意义的副效应,对细胞转化和生长并没有因果作用。有关有氧糖酵解的一个解释是肿瘤块内部的肿瘤细胞通常都呈现缺氧的状态,这种缺氧状态导致细胞不能进行充分的糖酵解进而提供充足的ATP,就像正常细胞在缺氧状态时的反应一样。由于具备Warburg效应,肿瘤细胞很好地适应了这种缺氧环境,但这依然不能解释为什么在提供充足氧气的条件下,肿瘤细胞依然不加以利用以合成更多的ATP。关于有氧糖酵解另一个合理的解释是,除了产生ATP,糖酵解还有第二个作用:糖酵解途径的中间产物可以作为很多涉及细胞生长(如核酸和脂类的合成)的分子的前体。肿瘤细胞通过糖酵解途径的负反馈机制,阻断糖酵解途径的最后一步,使细胞内积累了大量早期中间代谢物。这些糖酵解途径的中间产物能参与许多重要的生化合成反应。较肿瘤细胞而言,正常细胞没有那么强的增殖活性,也不需要大规模的生化合成反应,葡萄糖主要用来产生ATP以维持其正常代谢。正是这种肿瘤细胞异常的葡萄糖代谢为其创造了生长和增殖的生理学环境。参考文献: 1. 《The biology of CANCER》second edition. Robert.A Weinberg 2. 《癌生物学》詹启敏 刘芝华 主译
  • 蛋白质-小分子相互作用分析技术进展与应用——限制性蛋白水解-质谱分析技术
    阐明小分子(包括内源性代谢物和外源性化合物)如何发挥调控作用的关键问题之一是小分子的靶标发现和验证,即蛋白质-小分子相互作用研究。蛋白质与小分子的相互作用模式既有较稳定的共价结合,也有瞬时的弱相互作用。如何灵敏、高效地捕获并解析多种类型的蛋白质-小分子相互作用是分析难点。目前,蛋白质-小分子相互作用的分析策略大致可分为两类:一是靶向相互作用研究,以蛋白质(或小分子)为中心,发现并验证与之相互作用的小分子(或蛋白质);二是非靶向相互作用研究,全面识别多种蛋白质-小分子的相互作用轮廓。应用的具有分析技术包括:表面等离子体共振技术(surface plasmon resonance,SPR)、氢氘交换质谱分析技术(hydrogen deuterium exchange mass spectrometry,HDX MS)、限制性蛋白水解-质谱分析技术(limited proteolysis-mass spectrometry,LiP-MS)、蛋白质热迁移分析技术(cellular thermal shift assay,CESTA)和药物亲和反应靶标稳定性分析技术(Drug affinity responsive target stability,DARTS)等。本期介绍限制性蛋白水解-质谱分析技术(LiP-MS)的原理、技术流程和其在蛋白质-小分子相互作用研究中的应用。1. 原理LiP-MS技术最初由瑞士苏黎世联邦理工学院的Paola Picotti课题组建立 [1] :利用小分子结合蛋白后相较于原蛋白产生蛋白质空间构象和位阻的变化,经蛋白酶切后形成差异肽段,液质联用分析识别和鉴定差异肽段,基于差异肽段推测蛋白质与小分子的相互作用位点。2. 技术流程在非变性条件下提取蛋白,以保留蛋白活性和空间结构。先使用低浓度(1:100, w/w)蛋白酶K在较低温度(25℃)下短时间内(5 min)对蛋白-小分子复合物进行有限的蛋白酶切。蛋白与小分子结合后,相互作用位点存在空间位阻,从而避免被蛋白酶K切割,由此产生差异肽段。随后进行蛋白变性和胰酶酶切,蛋白质组分析识别和鉴定差异肽段,基于差异肽段所处位置预测蛋白质与小分子的相互作用位点(图1)。图1 限制性蛋白水解-质谱分析(LiP-MS)技术流程 [2]3. 试验试剂和分析仪器3.1 蛋白抽提:可依据实际目的和细胞类型选择不同的细胞/组织裂解液,如RIPA、N-PER、M-PER等,进行细胞/组织蛋白抽提,获得的细胞/组织全蛋白提取物可直接与目标小分子共孵育。3.2 蛋白酶切:关键的蛋白酶切试剂,例如蛋白酶K、胰酶等均有市售。3.3 分析仪器:目前多种类型的液相色谱-高分辨质谱联用仪均可用于蛋白质组学分析,已应用于LiP-MS的高分辨质谱仪包括,布鲁克、赛默飞、沃特世和SCIEX等品牌的飞行时间质谱、轨道阱质谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱等。4. 应用实例研究人员基于LiP-MS技术在大肠杆菌中探索多种内源性代谢物和蛋白的相互作用模式 [1],先采用凝胶过滤法除去大肠杆菌全蛋白提取物中的内源性代谢物,获得大肠杆菌全蛋白;随后将大肠杆菌蛋白与20个中心碳代谢相关的关键内源性代谢物(三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、6-磷酸葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸、丙酮酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸等,见图2A)分别共孵育。基于LiP-MS流程发现,上述20个内源性代谢物可与大肠杆菌中1678个蛋白发生潜在相互作用,其中1447个相互作用是首次发现的(图2B)。作者将所发现的相互作用与在线数据库BRENDA对比(主要涉及酶的功能和代谢通路等信息),证明LiP-MS技术能够准确地识别已报道的蛋白-内源性代谢物相互作用,假阳性率低于6 %。图2 20个与中心碳代谢相关的关键内源性代谢物(图A)及其在大肠杆菌中发生相互作用的蛋白数量(图B)[1]参考文献:[1] Piazza, I., Kochanowski, K., Cappelletti, V., Fuhrer, T.,Noor, E., Sauer, U., Picotti, P. A map of protein-metabolite interactions reveals principles of chemical communication. Cell, 2018, 172(1-2), 358-372.[2] Pepelnjak M, Souza N D, Picotti P. Detecting Protein–Small Molecule Interactions Using Limited Proteolysis–Mass Spectrometry (LiP-MS). Trends in Biochemical Sciences, 2020, 45(10), 919-920.
  • 天木生物ARTP成功助力耐受高浓度甘蔗糖蜜酿酒酵母的选育
    本期为您推荐广西科技大学生物与化学工程学院牛福星副教授课题组发表在Microbial Cell Factories上面的文章:Key role of K+ and Ca2+ in high-yield ethanol production by S. Cerevisiae from concentrated sugarcane molasses。本研究利用常压室温等离子体进行诱变,筛选出对不同胁迫因素(高渗透压、高醇、高温、高盐离子以及高浓度甘蔗糖蜜)分别具有鲁棒性能的酿酒酵母菌株。其中由此所选育的对高浓度甘蔗糖蜜具有鲁棒性能的酿酒酵母乙醇合成产量达到目前物理诱变高水平(111.65 g/L,糖醇转化率达到95.53%)。最后结合酵母的细胞形态、发酵产能以及组学分析,揭示了限制酿酒酵母无法实现高浓度甘蔗糖蜜高浓度乙醇发酵的主要限制性因素是K+和Ca2+同时存在的影响。 生物基乙醇的合成原料有很多,从环保、经济、富民的角度研发是重点。我国是人口大国,每年由于食品添加、工业应用等所消耗的糖量位居世界前列。甘蔗是糖分提炼的主要原材料之一,在提料糖分的同时会产生糖蜜,而且早期研究数据表明产3吨糖的同时可产约1吨糖蜜。糖蜜是一种混合物,成分复杂,直接排放或者用于田间施肥是为浪费且会造成环境污染,而且是为资源利用的不充分。但是利用糖蜜(非粮食)生物资源进行酿酒酵母的乙醇合成,却可以在不断满足人们对乙醇用量需求的同时,助推国家绿色低碳能源发展。酿酒酵母利用糖蜜进行乙醇发酵的工艺已经比较成熟,但是在利用高浓度的糖蜜来生产高浓度的乙醇效率方面却是一个挑战,究其原因便是各种胁迫性因素的影响。但是从科学研究的角度确切的阐述哪种才是限制性的关键影响因素早期还未有研究报道。 研究人员借助ARTP(室温等离子体)诱变、适应性进化以及高通量的基于三苯基-2H-四唑氯化铵(TTC)及前体物丙酮酸(或丙酮酸自由基离子)与Fe3+发生络合反应呈现黄色的双重高通量筛选方法(Py-Fe3+)获取了分别对高浓度甘蔗糖蜜(总糖浓度达到300 g/L)以及蔗糖添加模型下的高温(37℃)、高醇(10%)、高渗透压(400 g/L可发酵总糖)以及高浓度K+(15 g/L)、Ca2+(8 g/L)、K+&Ca2+(15 g/L &8 g/L)发酵环境下的七株鲁棒型酿酒酵母菌株(图1、表1)。通过各自鲁棒型菌株在高浓度甘蔗糖蜜环境下细胞形态比较(图2),乙醇合成的产率以及细胞数量(图3、图4)、鲁棒型菌株比较基因组学、比较转录组学GO、KEGG分析研究,得出K+、Ca2+同时存在才是限制酿酒酵母高浓度甘蔗糖蜜乙醇发酵的主要因素。图1 实验流程 表1 在相同发酵条件下与野生型J108相比产量差距图2 在250 g/L糖蜜发酵不同菌株的细胞形态A:NGCa2+-F1 B:NGK+-F1 C:NGK+&Ca2+-F1 D:NGTM-F1图3 不同菌株的乙醇合成率及细胞数图4.在5L发酵罐体系中利用250 g/L甘蔗糖蜜发酵, 菌株NGTM-F1的乙醇产量达到111.65 g/L 总结:甘蔗糖蜜对细胞的影响不仅仅局限于高浓度发酵,在低浓度情况下同样会对细胞的生长造成一定影响。该项目的研究是为初次从科学研究的角度准确阐述了限制酿酒酵母无法实现高浓度甘蔗糖蜜高浓度乙醇发酵的主要限制因素,其结果对于以甘蔗糖蜜作为底物的生物合成具有重要指导作用。文章链接:https://doi.org/10.1186/s12934-024-02401-5
  • 中科院生态中心在稳定连接共价有机框架纳滤膜研究中取得进展
    中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室蔡亚岐研究组通过Doebner反应构建了4-羧酸喹啉连接的共价有机框架QL-COFs,与环境水质学国家重点实验室王军研究组合作,利用QL-COFs对商品化纳滤陶瓷膜管进行修饰,制备得到QL-COF纳滤膜,并将其应用于有机分子及盐的纳滤筛分。近日,相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications,DOI:10.1038/s41467-022-30319-2)上。 共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)是新型的晶态多孔有机聚合物,近年来受到关注。可逆反应通常被认为是合成结晶COFs的必要条件。然而,可逆反应生成的可逆共价连接化学键稳定性较差,使COFs难以在实际应用环境中长时间保持晶态的多孔框架结构。因此,开发新型有机缩合反应合成具有稳定共价连接的COFs,对于拓展COFs结构和功能的多样性及其应用颇为重要。 利用亚胺的化学活性,蔡亚岐研究组巧妙地通过多组分Doebner反应构建了亚胺衍生4-羧酸喹啉连接的QL-COFs。Doebner反应具有可逆-不可逆顺序的反应历程,通过芳醛、芳胺和丙酮酸的三组分一锅反应和亚胺COFs的合成后修饰均可构建高结晶度、高孔隙度的QL-COFs。此方法不需要特殊的有机单体设计,理论上能够推广到大部分已报道的亚胺COFs中。材料表征发现,4-羧酸喹啉连接的QL-COFs具有良好的稳定性,能够耐受强酸强碱等。此外,相比于对应的亚胺连接COFs,QL-COFs的孔径发生收缩,高密度羧基的分布显著提升了QL-COFs的亲水性。基于上述特点,蔡亚岐研究组与王军研究组合作,运用QL-COFs对商品化刚玉陶瓷纳滤膜管进行修饰,制备了QL-COF膜材料。纳滤实验发现,QL-COF膜对分子尺寸大于其孔径1.4 nm的有机分子均可实现99%以上的截留率,尺寸排阻效应是其主要的分离机理。同时,QL-COFs良好的亲水性使纳滤膜表现出高达850 L m-2 h-1 MPa-1的水通量,QL-COF纳滤膜性能稳定且能够耐酸耐碱。电驱动的阳离子纳滤筛分实验表明,QL-COF膜对大尺寸阳离子Oct4N+、Dodec4N+同样能够实现高效纳滤截留。 (a)Doebner反应合成4-羧酸喹啉结构的反应机理;(b)通过Doebner反应分别以一锅法和合成后修饰法构建4-羧酸喹啉连接的QL-COF-1/2。该研究为新型稳定连接COFs的设计合成提供了新思路,并为开拓COFs的应用提供了新参考。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。
  • 阿斯巴甜,福兮祸兮?
    你可能听说过一类食品添加剂,叫“甜味剂”,比如最常见的糖精、阿斯巴甜。但你很可能不知道它们的来历,其实是一些不遵守实验室操作规程的粗枝大叶的理科男无意中发现或发明了它们:1879年一个俄国化学家在实验室倒腾完瓶瓶罐罐,没洗手就回家吃饭,结果发现吃啥都是甜的,“糖精”被发现 1965年一个叫施莱特的化学家在合成药物的时候无意中舔了一下手指,大名鼎鼎的甜味剂“阿斯巴甜”问世。   甜味剂的诞生对于食品工业来说是个天大的好消息,因为它们的甜度数百倍于蔗糖,能大大降低成本。对于消费者来说,其实这也是一个好消息,因为它们提供的热量远低于蔗糖,甚至可以忽略不计,所以既可以满足你对甜食的渴望,又可以避免因能量摄入过多导致的肥胖、糖尿病等慢性疾病。   但是相比那些什么都敢舔的“发明家”,普通人显得谨小慎微,因为大家对“化学合成”的物质总是充满了敬畏、怀疑甚至抵触。所以各国的监管者和研究者都在不断的检验它们的安全性,确保不会对消费者的健康造成损害。当然,科学存在不确定性,科学也在不断发展,随着研究证据的积累,科学界对安全性的诠释也会与时俱进,糖精、甜蜜素、阿斯巴甜等诸多“化学合成”物质都曾在安全和不安全之间多次翻转。   争论其实并不是坏事,自从1976年美国FDA批准阿斯巴甜,围绕它的各种流言、阴谋论、利益绑架疑云甚至漫长的法律诉讼从来没有间断过。这通折腾也许是值得的,后来美国FDA把阿斯巴甜描述为“研究最彻底的食品添加剂之一”,其安全性“毋庸置疑”。美国疾控中心也证实,“没有流行病学证据可以验证阿斯巴甜能引起重大伤害或严重风险”。美国FDA为它制定了每公斤体重50毫克的安全摄入量。   当然,作为阿斯巴甜的主要生产者和推动者,美国拥有很多与之相关的专利,所以始终有人怀疑这里面有利益绑架的嫌疑。但世界各国的权威机构几乎都认可了阿斯巴甜的安全性,世界卫生组织下属的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)两次对其安全性进行评估。在动物身上做实验证明,每公斤体重4000毫克也未出现不良反应(NOAEL),考虑到各种不确定因素,设定100倍保险系数,最后确立每公斤体重40毫克为安全摄入水平(ADI)。有100多个国家依此批准它作为食品添加剂使用,包括历来以保守、苛刻着称的欧洲。   最近欧盟食品安全局(EFSA)又一次为阿斯巴甜出具了“安全证明”,之所以说“又”,因为他们在2011年的时候就已经给出结论“阿斯巴甜是安全的”。EFSA对现有证据重新进行了梳理和细致研究,最终再次认定,对于普通人群而言,每公斤体重40毫克的摄入水平是非常安全的,这相当于一个60公斤体重的成年人每天吃2.4克,吃一辈子也没事。   阿斯巴甜是蔗糖甜度的200倍,所以2.4克差不多可以提供1斤白糖的甜度。相对而言,每天2.4克阿斯巴甜或1斤白糖,你会选择哪一个呢?以某品牌的无糖饮料为例,355mL罐装饮料约含有阿斯巴甜180毫克,相当于每天要喝13罐,如果换成含糖饮料呢?对于这样的“吃货”,我真的觉得甜味剂是最后的救命稻草了。   对于网络上传说阿斯巴甜的各种“健康危害”,EFSA的评估结果都予以了否认。他们综合大量研究结果认为,阿斯巴甜不会损伤大脑和神经组织,也不会影响人的行为和认知功能,包括儿童。对于孕妇来说,在当前的安全摄入量下,阿斯巴甜不会影响胎儿的发育(有苯丙酮酸尿症的孕妇除外)。基于动物和人体的充分研究证据,EFSA也排除了阿斯巴甜的致癌可能,这与国际癌症研究中心的资料是吻合的,我没有在致癌物列表中看到它的身影。   对于阿斯巴甜安全性的担忧还来自于它的代谢物,它在体内会降解为苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇。甲醇不是有毒的吗?实际上,水果、蔬菜中也会天然含有少量甲醇,比如果汁生产中,果胶水解会生成甲醇,新鲜果汁甲醇含量可以达到每升一百多毫克,酿制的果酒中甲醇可以达到每升数百毫克甚至更多,而一升无糖饮料中的阿斯巴甜最多生成几十毫克甲醇。所以EFSA的总体结论是,阿斯巴甜的降解产物和我们每天正常吃进去的同类物质相比是“毛毛雨”。当然EFSA也指出,“苯丙酮酸尿症”患者应当避免摄入阿斯巴甜,因为苯丙氨酸的缘故。   我知道还会有人心存疑虑,明明有“科学证据”证明阿斯巴甜有害健康,为什么你故意视而不见?就和法国人做的“转基因玉米导致大鼠肿瘤”一样,个别研究的“惊人”结论往往出自不符合科学规范的实验设计、统计方法等,而搅动舆论的恰恰是它们。相对于个别研究,我更信任经过严格筛选的科学证据集合,比如上述的EFSA评估结果以及之前JECFA的评估。   阿斯巴甜的安全性经历了多年的争论,这次欧盟的评估结论或许能让争论暂时告一段落,但围绕“人造”、“化学合成”物质的安全性争论不会走远,人们对“安全”的渴望也会促使科学界不断的深入研究,去探索人类健康的奥秘。对于我个人来说,我是不担心它的安全性的,在超市选择碳酸饮料的时候还会特意选择使用甜味剂的品种。虽然我也知道平衡膳食、多运动才是王道,但还是义无反顾的选择用甜味剂去平衡我的懒。
  • 耶鲁大学新进展!探索活细胞脂肪代谢过程:光学红外显微成像技术揭开DNL的奥秘
    从头脂肪生成(DNL)是脂肪和肝脏组织产生脂质代谢的关键过程。该途径的失调与肥胖、非酒精性脂肪性肝病和II型糖尿病密切相关。但是DNL在细胞内的研究非常困难,常规的脂质染料缺乏特异性,抗体和小分子染料很难特异性标记这些脂质体。虽然目前可以使用葡萄糖基代谢探针等同位素来标记这些物质,但是很难具备亚微米级别的空间分辨率,同时无法对细胞内部进行成像,也不能提供脂质的特性和其他环境生物分子的组成信息。这些都极大的限制了脂质体的相关研究,尤其是活细胞内脂质代谢的研究。美国PSC公司研发的全新非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage的出现为上述问题提供了新的解决方案。mIRage采用新型光学光热诱导共振(O-PTIR)技术,不仅具备传统FTIR的特性,可以对物质的分子结构进行解析,还克服了传统红外空间分辨率不足,无法精细表征细胞内部结构的问题,其分辨高达500 nm,可在亚微米尺度上实现对细胞结构的观测,与光学显微镜基本相同,有助于理解亚细胞器结构。设备光热膨胀技术能够在不接触样品的情况下进行检测,大幅度简化了样品制备过程,全程对样品无污染,并且没有米氏散射问题,可在不平整的表面上取得良好的谱线。而其特有的探测机制使得mIRage能够很大限度上避免水的干扰,真正实现活细胞的探测。 近期,耶鲁大学成功安装了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,并在活细胞脂肪代谢研究中取得了新的进展!在该研究中,Sydney O. Shuster等人使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage观测DNL在活细胞和固定脂肪细胞中的分布。作者认为在DNL、葡萄糖或其他碳水化合物代谢形成游离脂肪酸(FFA) 和甘油三酯的途径中,首先形成糖酵解丙酮酸,后被带进线粒体,通过TCA循环转化为柠檬酸盐。柠檬酸盐再转化为酰基辅酶a和丙二酰辅酶a用于脂肪酸合成并产生甘油三酯,然后储存在脂滴中作为能量储备。通过mIRage对固定的3T3-L1细胞的成像分析,作者通过脂肪代表性的酯羰基振动1747cm-1成功定位到细胞中的大部分脂质、甘油三酯的分布,并通过1655和1541cm-1处的酰胺-I和酰胺-II带定位蛋白质。DNL的代谢途径与固定细胞的明场与红外脂质体与蛋白的热图成像 为了跟踪葡萄糖代谢和DNL,作者给细胞喂入13C葡萄糖来代替12C葡萄糖。因为它的分子振动模式与所涉及的原子质量增加导致红外波数的红移,通过检测发现羰基的拉伸震动红移了44 cm-1。有趣的是1239 cm-1的波段本身不能明确地区分给C-O-C或PO2 ,而未标记细胞中的不对称拉伸在13C标记后时消失,这可能是红移到相邻的峰中导致的。这表明该峰值的主要来源是C-O-C 甘油三酯和/或胆固醇酯的不对称拉伸震动,并且磷脂不会显著地干扰3T3-L1脂肪细胞中的信号。而蛋白信号在这一过程中没有变化,表明蛋白质不会随着13C葡萄糖的供给而偏移。与之相对,CH3和CH2相关的1450cm-1波段蛋白质和脂类的变形和伸展震动的出峰不变。这可能是由于形成的甘油三酯来自游离脂肪酸和甘油的酯化。虽然两者都是 FFA和甘油由葡萄糖通过糖酵解产生,但它们以不同的速度产生和回收,影响着这些波段的移动速率。进一步对加入13C葡萄糖24、48和72小时后的细胞进行检测,结果显示平均单细胞13C/12C比率在测试期间(72小时)持续增加,最终比率为0.54±0.14。其中大部分的13C转化成甘油三酯,并且DNL在空间上也是异质的。对不同时间点固定的细胞进行观测和对比其中的DNL含量 在活细胞实验中,也取得了和固定细胞类似的结果,并且活细胞的光谱图像比固定的更清晰,细胞和与蛋白质酰胺-I信号重叠较少证明了这项技术甚至可以检测到活细胞中甘油三酯到12C甘油三酯13C比率的微小差异。活细胞的DNL含量观测综上所述,非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage在细胞成像中具有优异的潜力,可以提供脂质种类的信息,提供对低浓度物质如游离脂肪酸的定位,并允许对每个样品的脂质和蛋白质光谱特征进行全面位置光谱分析,并且能够应用长时间观测。这项技术未来将可以用于绘制细胞系和细胞内DNL的比率、疾病状态,进一步揭示DNL 导致代谢紊乱的原因。在评估针对调节DNL和治疗疾病的药物方面提供诸多帮助。 参考文献:Spatiotemporal Heterogeneity of De Novo Lipogenesis in Fixed and Living SingleCells. J. Phys. Chem. B 2023, 127, 2918&minus 2926为满足国内日益增长的生物红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,为您提供样品测试、样机体验等机会,期待与您的合作!
  • 2015年度最佳技术文章 TOP10(低温电子显微镜、高通量测序、DNA标记
    p   继1月Cell、Cell Reports先后推出“Best of 2015”合集后,近日Molecular Cell杂志也推出了年度最佳合集,回顾了去年的一些突出技术进展。该合集包括了4篇Review & amp Perspectivey,以及6篇技术论文。 /p p    strong Review & amp Perspectivey /strong /p p    strong Cryo-EM: A Unique Tool For The Visualization Of Macromolecular Complexity /strong /p p    strong 3D低温电子显微镜 /strong (cryo-electron microscopy ,cryo-EM)是一种结构生物学技术,近期取得了飞跃的发展。由于所需样品量少,不需要结晶,且可在电脑中成像分类,该技术在分析混合物的组成和构象方面有很大的潜能。这一综述主要介绍了cryo-EM的发展历史、Single-Particle EM Reconstruction原则以及近期技术突破等内容。 /p p   High-Throughput Sequencing Technologies /p p   人类基因组测序已经深刻地改变了我们对生物学、人类多样性和疾病的理解。过去的十年里,DNA测序技术取得了非凡的进展,基因组医学时代也逐渐成为可能。 /p p   这一综述盘点了可选择的商业化 strong 高通量测序 /strong (HTS)平台,来源公司包括Illumina、Life Technologies/ThermoFisher/Ion Torrent、Pacific Biosciences以及Oxford Nanopore Technologies 总结了HTS的用途,包括绘制基因组的3D结构、表征转录组、微生物测序、罕见病测序和癌症基因组测序等 此外,文章还分析了HTS技术目前的限制性以及在个体化 a title=" " style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 医学 /span /strong /a 时代中的角色。 /p p    strong Imaging Live-Cell Dynamics and Structure at the Single-Molecule Level /strong /p p   过去十年里,荧光显微镜、荧光关联谱和荧光标记技术的快速发展使得我们能够在高分辨率下观察活细胞中不同分子的Robustness和Stochasticity。这篇综述介绍了 strong 光学显微镜 /strong 观察分子结构细节的困难之处(衍射极限)、单分子的定位和追踪、荧光关联谱、Noninvasive单细胞成像原则、单分子成像方式、标记和染色的发展,以及相关技术未来发展的方向和挑战等内容。 /p p    strong Expanding the Biologist’s Toolkit with CRISPR-Cas9 /strong /p p   关于 strong CRISPR /strong 技术已经不用做太多的背景介绍,这篇Perspective的作者之一是加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna,文章介绍了CRISPR/Cas9的发现过程、基因编辑机制、高通量筛选功能、脱靶效应以及未来发展方向等内容。 /p p    strong Technology Articles /strong /p p    strong Monitoring Mitochondrial Pyruvate Carrier Activity in Real Time Using a BRET-Based Biosensor: Investigation of the Warburg Effect /strong /p p   将丙酮酸运送到线粒体中需要一种特定的载体,即线粒体丙酮酸载体(mitochondrial pyruvate carrier,MPC)。MPC代表了碳代谢的中心节点,它的活性在生物能学中可能发挥着关键的作用。为了确定MPC在恶性细胞中是否仍起作用,领导该研究的科学家小组开发出了一种生物传感器来测量它的实时活性。结果表明,癌细胞中的MPC活性较低 当增加细胞溶质中丙酮酸的浓度时,这种低活性状态可以被逆转。这一生物传感器有望成为研究多种类型细胞中碳代谢和生物能学的独特工具。 /p p   strong  Tracking Distinct RNA Populations Using Efficient and Reversible Covalent Chemistry /strong /p p   这篇文章描述了一种标记和纯化4-thiouridine(s4U)-containing RNA的化学方法。研究证明,与常用的HPDP-biotin相比,methanethiosulfonate试剂与s4U形成二硫键更有效。这一改进有望用于基于追踪不同的RNA的研究方法,如标记4-thiouridine研究组织特异性转录。 /p p    strong SpDamID: Marking DNA Bound by Protein Complexes Identifies Notch-Dimer Responsive Enhancers /strong /p p   这项研究中,科学家们开发出一种Split DamID(SpDamID)技术,能够精确地标记“称为转录因子的调控蛋白”是在活细胞细胞核中的哪个部位与DNA相互作用。作者报道称,SpDamID可标记活细胞中的DNA,并且仅在两个标记的蛋白在相同的DNA链上彼此接近相互作用的情况下。 /p p    strong A Regression-Based Analysis of Ribosome-Profiling Data Reveals a Conserved Complexity to Mammalian Translation /strong /p p   基因组学的一个基本目标是鉴定表达蛋白的完整集合。在这项研究中,科学家们展示了一个基于核糖体分析和线性回归的实验和分析框架,用于翻译过程的系统识别和量化。在lipopolysaccharide刺激的小鼠树突状细胞和HCMV感染的人成纤维细胞中使用这一方法鉴定出了许多新型蛋白质编码序列,包括micropeptides和已知蛋白的突变体。这一研究揭示了哺乳动物翻译过程意想不到的复杂性。 /p p    strong Measuring In Vivo Mitophagy /strong /p p   线粒体自噬(mitophagy)的变化与衰老及其相关 a title=" " style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 疾病 /span /strong /a 的关系越来越紧密。然而,现在依然没有一种很便捷的方法可用于分析体内的mitophagy过程。在这项研究中,科学家们描述了一种转基因小鼠模型,这一模型表达了荧光标记Keima的线粒体靶向形式(mitochondrial-targeted form of the fluorescent reporter Keima,mt-Keima)。广泛比较mt-Keima小鼠的原代细胞和组织揭示了mitophagy过程中的许多重要差异。此外,研究人员还通过mt-Keima小鼠分析了mitophagy如何随条件变化。 /p p   strong  Massively Systematic Transcript End Readout, ‘‘MASTER’’: Transcription Start Site Selection, Transcriptional Slippage, and Transcript Yields /strong /p p   这项研究中,科学家们开发了一种 strong 基于下一代测序的技术,称作MASTER /strong 。利用这一技术,研究人员确定了大肠杆菌RNA聚合酶在体外和体内的共同核心启动子全部转录起始位点 定义了决定TSS选择、反复启动和转录量的TSS区域的DNA序列 明确了DNA拓扑学和三磷酸核苷(NTP)浓度的影响。这种快速的测序方法,结合先进的生物化学及化学方法有望帮助揭示转录过程中DNA解链的关键机制。 /p
  • 中国认证认可协会发布《食品中硫代二丙酸二月桂酯含量测定 气相色谱-质谱法(征求意见稿)》
    各有关单位:根据《中国认证认可协会团体标准管理办法》规定,经中国认证认可协会批准立项,广州检验检测认证集团有限公司等单位已完成《食品中硫代二丙酸二月桂酯含量测定 气相色谱-质谱法》团体标准的起草工作,形成征求意见稿,现公开征求意见。有关事项通知如下:一、《食品中硫代二丙酸二月桂酯含量测定 气相色谱-质谱法》团体标准征求意见稿及编制说明等有关材料可从中国认证认可协会网站下载,网址信息如下:http://www.ccaa.org.cn/ttbzgl/6484.html二、请填写《意见反馈表》(见附件),并于2024 年4 月15日前通过电子邮件反馈至标准起草组。联 系 人:李秀英联系电话:020-84655116电子邮箱:js@cngttc.cn附件:《食品中硫代二丙酸二月桂酯含量测定 气相色谱-质谱法》公开征求意见材料.rar
  • 天津滨海爆炸之后的环保风险
    p   8月12日晚11时许天津发生爆炸之后的10个小时,至今没有人知道到底是什么导致了爆炸,爆炸物是什么。第一财经记者在天津东疆保税港区瑞海国际物流有限公司的网站上看到,该公司仓储业务的商品类别有:第二类:压缩气体和液化气体(氩气、压缩天然气等) 第三类:易燃液体(甲乙酮、乙酸乙酯等) 第四类:易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品(硫磺、硝化纤维素、电石、硅钙合金等) 第五类:氧化剂和有机过氧化物(硝酸钾、硝酸钠等) 第六类:毒害品(氰化钠、甲苯二异氰酸酯等) 第八、九类:腐蚀品、杂类(甲酸、磷酸、甲基磺酸、烧碱、硫化碱等)。 /p p   “这些物品都是危险物品,如果操作不当,自身混合后就可以发生爆炸,根本不需要火源。压缩天然气本身就容易爆炸,氧化剂和有机物以及氰化物有一点的混合,都会发生爆炸。但是具体是哪个环节导致出现的爆炸,还必须现场勘查。但是爆炸之后氰化物的污染非常严重,也是毒性最大的一个物品。”一位化学专家对此次的爆炸分析道。 /p p   据资料显示,氰化物是剧毒物质。HCN人的口服致死量平均为50毫克,氰化钠约100毫克,氰化钾约120毫克。 /p p   氰化物对鱼类及其他水生物的危害较大。水中氰化物含量折合成氰离子(CN-)浓度为0.04~0.1毫克/升时,就能使鱼类致死。对浮游生物和甲壳类生物的CN-最大容许浓度为0.01毫克/升。氰化物在水中对鱼类的毒性还与水的pH值、溶解氧及其他金属离子的存在有关。此外,含氰废水还会造成农业减产、牲畜死亡。 /p p   简单的氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体,极易被人体吸收。氰化物进入胃内,在胃酸的作用下,能立即水解为氰氢酸而被吸收,进入血液。细胞色素氧化酶的Fe3+与血液中的氰根结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶,使Fe3+丧失传递电子的能力,造成呼吸链中断,细胞窒息死亡。在非致死剂量范围内,氰化物在体内能逐渐被解毒。 /p p   氰化物污染,因为体内的β-巯基丙酮酸在断裂酶的作用下释放出的硫能被体内代谢产生的亚硫酸根所接受,生成硫代硫酸盐。硫代硫酸盐与氰根在硫氰生成酶的作用下,能生成硫氰化物,从尿中排出。不过,这种体内解毒能力是很有限的,如摄入的氰化物超过了解毒的负荷,达到中毒的浓度,便会引起中毒甚至死亡。由于呼吸中枢对组织缺氧特别敏感,急性氰化物中毒的病人,其症状主要为呼吸困难,继而可出现痉挛 呼吸衰竭往往是致死的主要原因。氰化物污染水体引起鱼类、家畜乃至人群急性中毒的事例,国内外都有报道。这些事件都是因为短期内将大量氰化物排入水体造成的。 /p p   铁氰化物和亚铁氰化物毒性虽然很低,也能造成危害。如果将这种含氰络合物大量排入地面水,通过阳光曝晒和其他条件的配合,即可分解并释放出相当数量的游离氰,导致鱼类死亡。 /p p   少量氰化物经消化道长期进入人体,会引起慢性毒害,动物实验所得的阈下浓度每公斤体重为 0.005毫克。流行病学调查得知,有的居民由于长期饮用受氰污染(含氰0.14毫克/升)的地下水,出现头痛、头晕、心悸等症状。这可能是由于神经系统发生细胞退行性变化所致。这些居民的甲状腺肿发生率显著上升,可能是由于体内长期蓄积硫氰化物所致。因为硫氰化物能妨碍甲状腺素的合成,影响甲状腺的功能,导致甲状腺代偿性肥大。 /p p & nbsp /p
  • 潘东宁/唐惠儒合作揭示天冬酰胺可促进脂肪细胞产热和糖酵解
    棕色和米色脂肪是一类特殊的“产热脂肪”,能够将代谢底物氧化产生的能量转化为热能,是哺乳动物及人类新生儿在寒冷环境下维持体温的重要手段之一,在进化上具有重大意义。近年来,肥胖、糖尿病等代谢性疾病日益流行,能量过剩是此类疾病的共同特征。产热脂肪具有高代谢活性和可诱导性,同时参与维持机体的能量代谢稳态,因而受到人们的关注,产热功能的调节机制和激活信号成为重要的研究课题。糖和脂肪酸是产热脂肪的两大“燃料”,其代谢途径及信号通路已有大量报道。然而,氨基酸是否能作为代谢底物或信号分子调节产热脂肪的功能,目前尚知之甚少。2021年10月27日,复旦大学潘东宁课题组和唐惠儒课题组合作在EMBO Journal上发表了题为 Asparagine reinforces mTORC1 signaling to boost thermogenesis and glycolysis in adipose tissues的研究成果。该研究发现,天冬酰胺通过激活mTORC1信号通路,启动脂肪组织产热和糖酵解,促进白色脂肪米色化,从而提高小鼠对寒冷环境的耐受能力,在肥胖情况下改善胰岛素敏感性、缓解体重增长。天冬酰胺(Asparagine, Asn)属于非必需氨基酸。哺乳动物细胞广泛表达天冬酰胺合成酶(Asparagine synthetase, ASNS),该酶以天冬氨酸为底物,由谷氨酰胺提供氨基,合成天冬酰胺。白血病母细胞(leukemic blasts)缺乏Asns表达,无法合成天冬酰胺,依赖外源摄取。因此,临床上使用天冬酰胺酶(asparaginase, ASNase)作为急性淋巴细胞性白血病的治疗手段,通过清除循环中的天冬酰胺,使白血病细胞由于缺乏天冬酰胺而凋亡。值得注意的是,接受该疗法的患者中,分别有20%和67%出现了高血糖和高血脂。此外,循环中天冬酰胺的水平与代谢综合征、肥胖的发生呈负相关。这些现象引起了本文作者的关注:天冬酰胺是否能影响全身能量代谢?为了探究这一问题,作者改变小鼠循环中天冬酰胺的水平,观察代谢和产热指标的变化。实验发现,在饮水中添加天冬酰胺,提高循环天冬酰胺水平,小鼠在4℃冷暴露时的体温维持能力显著提高,白色脂肪中出现更多米色化细胞;全身耗氧量、产热量均显著增加。另一方面,给予天冬酰胺酶,清除循环中的天冬酰胺,则出现相反的表型。在使用高脂饮食诱导肥胖的同时,给小鼠饮水中添加天冬酰胺,天冬酰胺组肥胖小鼠对β3肾上腺素受体激动剂反应敏感,体重增长减缓,血清胰岛素和血脂水平下降,糖耐量改善。这说明,天冬酰胺确实能促进脂肪组织产热、改善全身能量代谢。天冬酰胺发挥上述作用的机制是什么呢?作者采用代谢组学与同位素标记-靶向代谢流分析手段,发现添加天冬酰胺后,细胞内糖酵解中间产物(果糖-6-磷酸,果糖-1,6-二磷酸)显著增加。与之一致地,糖酵解关键酶(己糖激酶HK2、磷酸果糖激酶PFKL、丙酮酸激酶PKM)蛋白水平显著上调。进一步研究发现,天冬酰胺可激活mTORC1信号通路,上调4E-BP1和S6K的磷酸化水平,从而促进糖酵解关键酶的翻译;天冬酰胺对产热的激活作用,则依赖于mTORC1对Pgc1α的诱导。本研究首次报道了天冬酰胺对脂肪组织产热和糖酵解的激活作用,发现口服补充天冬酰胺能有效改善全身代谢、缓解肥胖进程。这一研究成果完善了我们对氨基酸调节产热脂肪功能的认识,并为利用天冬酰胺作为营养补充来预防和缓解肥胖提供了实验基础。复旦大学基础医学院博士生徐英江和施亭为本文共同第一作者,基础医学院潘东宁研究员和生命科学学院、人类表型组研究院唐惠儒教授为本文共同通讯作者。
  • 北京大学王初课题组发展硫辛酰化修饰的组学鉴定新方法
    近日,北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命联合中心王初课题组在Journal of American Chemical Society杂志上发表题为“Quantitative Site-Specific Chemoproteomic Profiling of Protein Lipoylation”的研究文章。在这项工作中,作者发展了新型的用于捕获硫辛酰化修饰的化学探针,并结合定量化学蛋白质组学的技术,首次实现在大肠杆菌和哺乳动物细胞中的硫辛酰化修饰位点全局性鉴定与定量,并对大肠杆菌中特定底物蛋白中三个硫辛酰化修饰位点的调控和硫辛酰化修饰合成酶的功能进行了研究。 硫辛酰化修饰是一种通过酰胺键将硫辛酸共价连接到蛋白质赖氨酸残基上的翻译后修饰。硫辛酰化修饰在进化中高度保守,并且位于细菌和哺乳细胞核心代谢途径几种重要蛋白质复合物(丙酮酸脱氢酶复合物,酮戊二酸脱氢酶复合物和支链酮酸脱氢酶复合物)的活性口袋中,作为关键辅因子发挥着重要的催化作用。硫辛酰化修饰的失调与人类代谢紊乱、癌症等疾病相关。因此,加深对硫辛酰化修饰调节的理解对于研究与这些疾病相关分子机制具有重要的意义。 早期工作主要通过结构生物学和生物化学的方法对单个蛋白硫辛酰化修饰进行研究。近些年来,科学家们通过将基于抗体或化学连接的方法与基于质谱的蛋白质组学技术结合,实现了不同细胞类型和组织中硫辛酰化修饰的检测。然而,硫辛酰化抗体的结合亲和力不足,无法实现对所有硫辛酰化修饰蛋白进行鉴定。最近,北京大学陈兴课题组发展了一种化学连接策略用于硫辛酰化修饰蛋白的鉴定(Angew. Chem. | 蛋白质硫辛酰化修饰的化学标记),但未能实现在组学层面对硫辛酰化修饰位点的定量分析和检测。而使用选择反应检测扫描(SRM)的方法则可以实现对特定的底物蛋白二氢硫辛酰胺乙酰转移酶(DLAT)中硫辛酰化修饰位点进行相对定量,但很难实现对所有的硫辛酰化修饰位点进行全覆盖。因此,到目前为止,仍然缺乏一种用于全局分析蛋白质组中蛋白质硫辛酰化修饰的位点特异性鉴定和定量的方法。本论文发展了一种标记硫辛酰化修饰的探针和一套具有位点分辨率的定量化学蛋白质组技术。作者受醛基基团保护策略中常用的基于硫缩醛的方法启发,设计了丁醛探针BAP。该探针中含有醛基,可与硫辛酰化修饰发生缩合反应,并结合生物正交基团炔基,通过铜催化的点击化学反应引入可切割的富集标签。作者结合底物序列分析结果,使用V8蛋白内切酶Glu-C代替常规的胰蛋白酶Trypsin,实现了对大肠杆菌中所有已知硫辛酰化修饰位点的鉴定。在大肠杆菌中,其中一个蛋白底物二氢硫辛酰赖氨酸乙酰转移酶ODP2上含有三个修饰位点,在Glu-C进行酶切后会产生完全一致的肽段序列。为了能够对ODP2中三个硫辛酰化修饰位点进行区分,作者巧妙地利用修饰肽段下游的序列来代表三个硫辛酰化修饰位点,结合稳定同位素二甲基化定量的方法,开发出一种能够将ODP2上三个硫辛酰化位点进行区分定量的流程。利用发展的大肠杆菌硫辛酰化修饰位点定量策略,本研究对ODP2中三个硫辛酰化修饰任意的单突变和双突变组合菌株中硫辛酰化修饰状态进行分析。实验结果显示,ODP2中三个硫辛酰化修饰位点在体内的调控是相对独立的,并且当体内感受到整体的硫辛酰化修饰降低到一定限度时,会启动一定的补偿调控机制。作者进一步在大肠杆菌中探究了硫辛酰化修饰从头合成途径(由辛酸转移酶LipB和硫辛酰化合成酶LipA级联介导调控)和硫辛酰化修饰直接合成途径(由硫辛酸蛋白连接酶LplA调控)在硫辛酰化修饰合成过程的重要性。作者对三个硫辛酰化修饰合成酶LplA、LipB和LipA进行敲除,利用开发的位点定量流程对大肠杆菌中所有已知硫辛酰化修饰位点进行定量。实验结果显示,在营养充足的情况下,从头合成途径比直接合成途径起了更重要的作用。同时LplA在辛酸充足的条件下能够发挥与LipB类似的辛酸转移酶的功能。但是相比之下,LipB是体内更为重要的辛酸转移酶。作者接下来将该定量化学蛋白质组学流程运用到哺乳细胞体系中。作者发现,在人源细胞大多数的硫辛酰化修饰肽段都含有两个酸性氨基酸,这严重影响了质谱正离子检测模式下肽段的检测效率。为了解决这个问题,作者在常规的酸切标签DADPS的结构中引入了一个额外的氨基,发展了新一代酸切割的生物素叠氮标签CY58。利用新型的电离辅助亲和标签CY58,结合二甲基化标记定量策略,作者成功地实现了对人源细胞中所有已知的六个硫辛酰化修饰位点进行定量。最后,作者利用BAP探针结合质量标签的方法,成功地实现对甘氨酸裂解系统 H 蛋白(GCSH)中硫辛酰化修饰的修饰率进行测量,未来有望进一步在蛋白质组水平上直接检测所有蛋白中硫辛酰化修饰的修饰率。总之,本工作为组学层面的硫辛酰化修饰位点定量分析提供了强有力的工具,极大地助力了硫辛酰化修饰位点的功能研究。本文的通讯作者为北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命联合中心的王初教授。其指导的化学与分子工程学院2016级博士研究生赖书畅和博士后陈颖博士为本文的共同第一作者。王初课题组杨帆博士,肖伟弟博士和刘源博士等合作者为本课题做出了突出的贡献。该工作得到了科技部、基金委、北京分子科学国家研究中心、教育部生物有机和分子工程重点实验室的经费支持。
  • Cell主刊 | MST助力人体抑癌基因研究取得新发现!
    01研究背景在正常血氧水平的典型细胞中,大多数丙酮酸进入线粒体,并由三羧酸循环氧化生成 ATP 来满足细胞的能量需求。然而,在癌细胞或其他高度增殖的细胞类型中,糖酵解产生的大部分丙酮酸离开线粒体并通过乳酸脱氢酶 (LDH/LDHA) 的作用产生乳酸, 这一过程通常是在低氧状态时才会出现。有氧情况下产生乳酸称为“有氧糖酵解”或 Warburg 效应,它是肿瘤代谢改变的最早证据之一。p53基因,人体抑癌基因。该基因编码一种分子量为43.7KDa的蛋白质,但因蛋白条带出现在Marker所示 53 kDa处,命名为p53蛋白。该蛋白的失活对肿瘤形成起重要作用,是一个关键的肿瘤抑制蛋白。p53作为转录因子,它通过激活控制DNA修复、细胞周期进程靶基因来保护细胞免受恶性转化。在肿瘤发生过程中,p53的活性会受到磷酸化、乙酰化和泛素化等翻译后修饰的调控。癌细胞的代谢改变导致乳酸等糖酵解中间体的积累,这些乳酸不仅支持细胞增殖,还参与调节免疫细胞分化、肿瘤免疫监视等多种生物学过程。尽管目前已知乳酸可以共价修饰蛋白质,但是其乳酸化的具体机制尚不清楚,同样目前对于p53与乳酸化之间的关联也知之甚少。02研究内容2024年4月22日,苏州大学生物医学研究院周芳芳教授团队在 Cell 发表题为“Alanyl-tRNA synthetase, AARS1, is a lactate sensor and lactyltransferase that lactylates p53 and contributes to tumorigenesis” 的研究论文。DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.002IF: 45.5 Q1 在这篇研究中,课题组发现肿瘤源性乳酸是p53的天然抑制剂,可促进p53乳酸化,全基因组CRISPR筛选确定了AARS1是肿瘤细胞中全局赖氨酸乳酸化的介质。AARS1耗竭的肿瘤细胞中增殖、集落形成能力显著降低,并且AARS1的耗竭抑制了乳酸诱导的赖氨酸乳酸化。另外,β-丙氨酸在结构上类似于乳酸,研究者发现用其预处理的细胞赖氨酸乳酸化减少。这些生理表象背后的分子机制,研究者仍需要进行进一步探究。借助NanoTemper公司的MST技术,研究者验证证实了AARS1蛋白(EcAlaRS细菌酶、HsAlaRS人源酶)在分子层面上与乳酸的结合,乳酸与EcAlaRS、乳酸与HsAlaRS的Kd值分别为13 μM和35 μM(图1A),表明EcAlaRS和HsAlaRS可以使用乳酸作为底物直接催化乳酸化。同时,通过MST实验,研究了β-丙氨酸与AARS1的互作,Kd值为2.7 μM(β-alanine与EcAlaRS) 和4.0 μM(β-alanine与HsAlaRS)(图1B), β-丙氨酸有着更强的亲和力。MST的结果在分子层面上非常直观地给出了β-丙氨酸可以抑制乳酸化的结果,从而阐明了生理上β-丙氨酸的拮抗乳酸化的机制(图1C、D)。图1.AASR1与乳酸互作(A),AASR1与β-丙氨酸互作(B), β-丙氨酸与乳酸竞争结合机制(C), β-丙氨酸抑制乳酸结合AASR1(D)但是,AARS1结合了乳酸其后续是如何靶向到p53上的呢? 为了寻找答案,研究人员进行了分子对接模拟及关键位点突变pull-down实验,采用质谱分析结合MST实验的方式,发现AARS1 通过 ATP 依赖的方式催化形成乳酸-AMP 中间体,随后将乳酸转移至目标蛋白的赖氨酸残基上,可实现共价结合。这一过程不仅在人类中,也在大肠杆菌中观察到,表明 AARS1 在物种间具有催化赖氨酸乳酸化的古老功能。 通过MST实验,研究者们得到了验证,HsAlaRS和EcAlaRS在体外直接与p53结合,p53与HsAlaRS和p53与EcAlaRS的Kd分别达到39 μM和21 μM,定量确认了pull-down实验的结果(图2A、B)。结合其他生化实验提出描述AlaRS介导的乳酸化的工作模型(图2C):AlaRS首先与乳酸结合,在ATP存在下形成乳酸AMP和PPi;在底物蛋白存在的情况下,AlaRS将丙酰基转移到底物蛋白上的赖氨酸残基上。图2.p53与HsAlaRS和p53与EcAlaRS定性pull-down结果(A), p53与HsAlaRS和p53与EcAlaRS互作(B), AlaRS介导的乳酸化的工作模型(C)后续进一步通过质谱分析和抗体识别确认了p53上乳酸化的残基是K120和K139。通过MST实验直接比较了乳酸化p53(p53Lac)与非乳酸化p53(p53Non-Lac)对含有p53应答元件的DNA(p53RE-DNA)的亲和力,乳酸化p53(p53K120-Lac、p53K139Lac和p53-Dual-Lac)对p53RE-DNA的亲和力分别降低了约100倍、10倍和1000倍(图3)。之后的生化生理实验进一步表明p53的位点特异性乳酸化减弱了它们的DNA结合和液-液相分离(LLPS),从而降低了p53的抑瘤作用。图3.p53乳酸化减弱了其与DNA结合另外,对于p53上的位点K120和K139, 各种研究表明,p53-K120N可能是无功能的,这些乳酸化模拟变体可能有助于肿瘤发生。研究者通过借助MST实验给出了有力的数据支持(图4),纯化的K120N/Q/E和K139 N/T/Q/E突变体对p53RE-DNA的结合亲和力降低。K120E和K139E的减少更为明显,表明K-to-E突变导致电荷减少更强。在进一步的生化活性实验中发现,K120N/Q和K139N/T/Q部分丧失了刺激p53反应基因表达的能力,而K120E和K139E几乎完全丧失了这种能力。K120、K139上的病理性突变(肿瘤发生)与p53乳酸化(肿瘤发展)都会导致其与DNA结合能力降低,从而活性丧失(图4)。图4.Cy5-p53RE-DNA与p53 WT及其突变蛋白互作(左), p53中乳酸化与模拟突变(右)本项研究中进行了大量的MST实验,通过MST技术,来验证测定AARS1蛋白与肿瘤代谢产物(乳酸)的互作,确认AARS1与p53(蛋白与蛋白)互作的行为, 表征蛋白突变体功能上改变。结合其他生理生化实验完整详细地阐述了关键酶AARS1与肿瘤代谢物(乳酸)在肿瘤发生和发展中重要作用,揭示了p53乳酸化失活机制,提供了一种利用β-丙氨酸阻止p53乳酸化的方法,β-丙氨酸与乳酸竞争结合AARS1,从而加强癌症治疗(图5)。图5.AARS1在赖氨酸乳酸化组和p53乳酸化在肿瘤发生中的作用以及β-丙氨酸的抑制作用03技术优势NanoTemper公司的专利MST技术不依赖于分子量的改变,蛋白用量少,可以轻松进行蛋白与小分子代谢产物实验。MST实验是在溶液中,无需固定蛋白的实验体系,可以便捷地设计多组分的实验方案,验证类似小分子的功能。在这篇研究中,除了采用标记蛋白的方式,在检测多种突变体蛋白与p53RE-DNA互作(蛋白与DNA)时,还选择了标记DNA的方式,使得实验内容设计更加简洁且高效。Monolith系列分子互作平台可以更好的帮助科研人员简便地设计互作方案,在分子层面上直观验证生理机制上的互作结果,为您的实验研究提供强大助力。Monolith 分子互作检测仪 直接在溶液中检测亲和力,无需固定 无惧分子量的变化,轻松检测各种类型小分子 检测一个Kd仅需10min 无微流控系统,无需清洗维护
  • 动物细胞培养基如何选择?这里有答案
    1、细胞培养基的种类按照细胞培养基的发展历史,细胞培养基大致可分为平衡盐溶液、天然细胞培养基、合成细胞培养基、无血清细胞培养基、限定化学成分细胞培养基等几大种类。1.1 平衡盐溶液(balanced salt solution,BSS)BSS主要是由无机盐、葡萄糖组成,它的作用是维持细胞渗透压平衡,保持pH稳定及提供简单的营养。其主要用于细胞的漂洗、配制其他试剂等。几种常用的BSS配方如下(表1-1)。D-Hank' s与Hank' s的一个主要区别是前者不含有Ca2+和Mg2+,因此D-Hank' s常用于配制胰酶溶液。因为Ca2+、Mg2+是细胞膜的重要组成成份,参与细胞粘附等功能,使用不含Ca2+、Mg2+的BSS可避免细胞结团。此外,Hanks液和Earle液是常用的BSS基础溶液,前者缓冲能力较弱,适合于密闭培养;后者缓冲能力较强,适合于5% CO2的培养条件。表1-1 几种常用的BSS配方(g/L)名称PBS(无Ca2+、Mg2+)PBS(含Ca2+、Mg2+)Earle’sHank’sD-Hank’sKrebs-RingerNaCl8.008.006.808.008.007.00KCl0.200.200.400.400.400.34CaCl2--0.200.14-MgCl2• 6H2O-0.10---MgSO4• 7H2O--0.20.2-Na2HPO41.151.15-0.0480.0480.10Na2HPO4• 2H2O--0.14--0.207KH2PO40.200.20-0.060.06NaHCO3--2.200.350.35-葡萄糖--1.001.00-1.80酚红--0.010.010.01-目前用于细胞培养的血清主要是牛血清,培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等。牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的,但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等,这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。此外,血清含一些对细胞产生毒性的物质,如多胺氧化酶,能与来自高度繁殖细胞的多胺反应(如精胺、亚精胺)形成有细胞毒性作用的聚精胺。补体、抗体、细菌毒素等都会影响细胞生长,甚至造成细胞死亡。目前,血清多作为一种添加成分与合成培养基混合使用,使用浓度一般为5~20 %,最常用是10 %。1.2 合成细胞培养基合成培养基是根据天然培养基的成分,用化学物质模拟合成、人工设计、配制的培养基。最早开发的基础培养基(minimal essential medium, MEM),其本质为含有盐、氨基酸、维生素和其他必需营养物的pH缓冲的等渗混合物。在此基础上,DMEM、IMDM、HAM F12、PRMI1640等各种合成细胞培养基被不断开发出来。常用合成培养基的配方此处不详细介绍,其特性及应用的范围见下表:哺乳动物细胞培养基:培养基名称特性及应用范围199细胞培养基添加适量的血清后,可广泛用于多种细胞培养,并用于病毒学、疫苗生产等MEM细胞培养基MEM(Minimal Essential Medium)培养基有含Earle' s平衡盐的类型,也有含Hanks' 平衡盐的类型;有高压灭菌型的,也有过滤除菌型的;还有含非必需氨基酸的类型。是最基本、适用范围最广的细胞培养基。DMEM细胞培养基DMEM(Dulbecco’s modified Minimal Essential Medium)是由Dulbecco在MEM培养基的基础上改良获得的,各成分份量加倍,分低糖(1000mg/L)、高糖(4500mg/L)两种类型。细胞生长快。附着稍差的肿瘤细胞、克隆培养用高糖效果较好,常用于杂交瘤的骨髓瘤细胞和DNA转染的转化细胞培养。IMDM细胞培养基IMDM(Iscove’s modified DMEM )是由Iscove在DMEM基础上改良,增加了几种氨基酸和胱氨酸量等。可用于杂交瘤细胞培养,以及无血清培养的基础细胞培养基。GMEM细胞培养基Glasgow’s MEM培养基是MEM的改进型,用于支持BHK-21细胞的生长。原配方以BME为基础, 加入10%磷酸胰蛋白(月示)肉汤,氨基酸和维生素浓度加倍。RPMI-1640细胞培养基专门针对淋巴细胞培养设计,含有BSS、21种氨基酸、维生素等,广泛适于多种正常细胞和肿瘤细胞的培养,也用做悬浮细胞培养。HamF12细胞培养基含微量元素,可在血清含量低时用,适用于克隆化培养。F12适用于CHO细胞,也是无血清细胞培养基中常用的基础细胞培养基。DMEM/F12细胞培养基将DMEM和F12按照1:1比例混合,混合后营养成份丰富,血清使用量也减少,常作为开发无血清细胞培养基时的基础细胞培养基。McCoy' s5AMcCoy' s 5A Medium 主要为肉瘤细胞的培养所设计,可支持多种(如骨髓、皮肤、肺和脾脏等)原代细胞的生长,除适于一般的原代细胞培养外,主要用于作组织活检培养、一些淋巴细胞培养以及一些难培养细胞的生长支持。例如Jensen大鼠肉瘤成纤维细胞、人淋巴细胞、HT-29、BHL-100等上皮细胞。William' s Medium E适用于大鼠肝上皮细胞的长期细胞培养。神经元基础培养基可为神经元生长提供基础营养物质。昆虫细胞培养基:培养基名称特性及应用范围Grace' s昆虫培养基Grace昆虫培养基(Grace' s Insect Medium)最初设计为支持澳大利亚白星橙天蚕蛾 (Antherea eucalypti) 细胞 的生长,是对Wyatt培养基的改良,以更接近 Antherea 血淋巴。Grace用这种培养基建立了第一个连续细胞系。适当补充添加剂后,该基本培养基已用于培养各种昆虫细胞,包括多种鳞翅类以及一些双翅类昆虫。Grace昆虫细胞培养基主要作为 培养基基础,用于培养Sf9 和Sf21细胞系,也用于其它鳞翅类昆虫细胞系的生长和维持。Grace' s培养基(Grace’s Insect Cell Culture Medium) 是无血清培养基,使用时需要补充血清,从而为细胞提供必要的营养因子。添加5 -20%胎牛血清后,Grace昆虫细胞培养基可以用于培养多种昆虫细胞。IPL-41 昆虫培养基 IPL-41昆虫培养基(IPL-41 Insect Medium)旨在用于大规模扩增草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞系,也常用于通过杆状病毒表达系统(BEVS)进行蛋白表达。 IPL-41培养基是对原始IPL配方的改良,由美国农业部昆虫病理实验室Weiss等人开发,用于大规模扩增草地贪夜蛾衍生细胞系。Weiss向基础培养基中加入了胎牛血清和TPB培养基(Tryptose Phosphate Broth),成功地实现了IPL-21 AE (III)细胞系的大规模连续培养。该培养基主要用于培养和维护鳞翅类衍生细胞系和扩增这些细胞系的病毒。IPL-41培养基基础也以用于无血清夜蛾细胞的杆状病毒重组蛋白表达。Shield' s & Sang Insect向Sheilds-Sang M3昆虫培养基中添加10%胎牛血清后广泛用于培养各种果蝇细胞系。Sheilds-Sang M3昆虫培养基(Sheilds and Sang M3 Insect medium) 基于D22培养基。该培养基支持黑腹果蝇衍生细胞的生长。Sheilds和Sang将原配方中的氯化物除去,用谷氨酸盐提供钠和钾离子,并用游离氨基酸替代乳白蛋白水解物。Bis-Tris作为缓冲剂放置pH变动。Schneider' s 果蝇培养基 很多昆虫组织培养基的配方是模拟特定昆虫体液的主要物理化学性质。针对相同物种的不同培养基成分的相似度可能比针对不同物种的培养基之间更低。有多种培养基用于果蝇细胞和组织的体外培养。应用最多的是Schneider 培养基、D-22 培养基。果蝇细胞用于研究各种生物化学过程,包括遗传学、内分泌学、生理学和细胞生物学等方面,以及重组蛋白的表达。加入5-20% 胎牛血清后Schneider培养基能够支持黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)原代细胞和建立的细胞系的快速生长。该培养基用于培养和维护果蝇胚胎衍生的细胞系以及其它双翅目昆虫细胞培养物细胞培养基常用几种重要的添加成分及使用过程中应注意的问题酚红在细胞培养基中用作pH值的指示剂。一般情况下,可以通过酚红的指示作用判断培养基的pH值,但低血清或是无血清细胞培养基中酚红的含量与普通细胞培养基中的酚红含量不同,不能通过肉眼观察或通过经验来判定pH值,建议使用pH计进行测定。酚红通常对含血清的细胞培养基生产的生物制品质量并不会产生明显影响,也可通过纯化技术去除,但酚红在无血清细胞培养基中可能带来胞内钠/钾失衡,影响细胞生长。碳酸氢钠在细胞培养基中主要是作为缓冲系统,此外还具有调节渗透压的作用。通常产品使用说明中的碳酸氢钠推荐量是一个标准、安全量,是在科学的基础上根据实践经验所得。但是由于不同的细胞系(株)不同,同一株细胞适应环境也可能不同(细胞耐受性不同等),且存在的地域性水质差异等,在实际生产过程中也可稍作改动,但使用者需做相应的检测(理化及细胞生产试验等)。HEPES是一种非离子缓冲液,在pH 7.2 ~7.4范围内具有较好的缓冲能力,在高浓度时对一些细胞可能有毒。HEPES缓冲液可与低水平的碳酸钠(0.34 g /L)共用,以抵消因额外加入HEPES引起的渗透压增加。其安全浓度范围是10~25 mmol/L。丙酮酸钠可以作为细胞培养中的替代碳源,尽管细胞更倾向于以葡萄糖作为碳源,但是在没有葡萄糖的条件下,细胞也可以代谢丙酮酸钠。谷氨酰胺在溶液中很不稳定,4 ℃下放置1周可分解50 %,使用中最好单独配制,置-20 ℃冰箱中保存,使用前加入细胞培养液中。赖氨酸(L-lysine):分子量大于70,000的多聚赖氨酸可以用于促进细胞贴壁生长,也可以用于组织学(Histology)分析时的粘片剂。Poly-L-lysine和Poly-D-lysine都可以用于促进细胞的贴壁生长。Poly-L-lysine可以被某些细胞所消化并吸收,摄入过多的Poly-L-lysine会产生一定的细胞毒性。如果遇到Poly-L-lysine有细胞毒性的情况,可以考虑选用Poly-D-lysine,因为右旋的聚赖氨酸是不会被生物吸收利用的,所以毒性更低。远慕生物致力于生物技术和生命科学等行业领域,专注于植物生物学技术研究,以满足全球不断增长的食品,能源、医药日益增长的需求和发展。目前远慕生物制造和提供的产品主要有动物细胞培养产品(包括细胞培养基、FBS、缓冲溶液、抗菌剂和其他试剂)和植物生物学产品(包括植物组织培养基、凝胶系列产品、植物生长调节剂、抗生素&抗菌剂、生化试剂以及植物组培容器和耗材)。
  • 314万!西安交通大学第二附属医院发布微生物试剂采购项目
    近日,西安交通大学第二附属医院发布微生物组试剂采购项目,计划采购全自动细菌鉴定与药敏检测试剂、细菌质谱鉴定检测试剂、全自动染色仪检测试剂等一年使用量的耗材,总预算为314万元。以下为标讯详细信息:项目编号:ZDZC2022030404项目名称:西安交通大学第二附属医院微生物组试剂采购项目(1标段、3标段、4标段、5标段、6标段)二次预算金额:314.0000000 万元(人民币)采购需求:本次采购标的标段划分如下:标段号产品组合名称产品名称检测方法使用科室采购预算(万元/年)拟中标家数备注1标段全自动细菌鉴定与药敏检测试剂(进口)革兰氏阴性细菌鉴定卡全自动细菌鉴定与药敏1医学检验科2501家革兰氏阳性细菌鉴定卡酵母菌鉴定卡奈瑟菌、嗜血杆菌鉴定卡革兰氏阴性细菌药敏卡片 AST-GN09革兰氏阳性细菌药敏卡片肺炎链球菌药敏卡片革兰氏阴性细菌药敏卡片 AST-GN13VITEK 2革兰氏阴性细菌药敏卡片AST-GN16VITEK 2 革兰氏阴性细菌药敏卡片AST-XN04VITEK 2 革兰氏阴性细菌药敏卡片AST-GN67一次性悬浮液管VITEK 2 革兰氏阴性细菌药敏卡片 AST-N334VITEK 2 革兰氏阴性细菌药敏卡片 AST-N335VITEK 2 革兰氏阳性细菌药敏卡片 AST-P639β-内酰胺酶快速检测试剂Genbag 厌氧产气袋厌氧菌及棒状杆菌鉴定卡片ANC样本稀释液VITEK-COMPACT比浊管细菌质谱鉴定检测试剂(进口)VITEK MS-DS样品板飞行时间质谱细菌鉴定仪质谱样品处理基质溶液质谱样品预处理溶液全自动染色仪检测试剂(进口)革兰染色液(丙酮番红)全自动革兰染色仪革兰染色液(番红)革兰染色液(丙酮品红)革兰染色液(品红)革兰染色液(碘液)革兰染色液(结晶紫)喷嘴清洗液全自动血培养仪检测试剂(进口)需氧和兼性厌氧微生物培养瓶 BacT/ALERT FA全自动血培养仪1厌氧微生物培养瓶 FN需氧微生物培养瓶 SA厌氧和兼性厌氧微生物培养瓶 SN需氧和兼性厌氧微生物培养瓶 PF厌氧和兼性厌氧微生物培养瓶BacT/ALERT FN Plus需氧和兼性厌氧微生物培养瓶BacT/ALERT FA Plus需氧和兼性厌氧微生物培养瓶BacT/ALERT PF Plus半自动鉴定及药敏检测试剂(进口)ID 32 GN 革兰氏阴性杆菌鉴定试剂盒(比色法)半自动手工鉴定及药敏ID 32 C 酵母菌鉴定试剂盒(比色法)RAPID ID 32 A 厌氧菌鉴定试剂盒(比色法)ID 32 E 肠杆菌科和其它非苛养革兰氏阴性杆菌鉴定试剂盒(比色法ID 32 STAPH 葡萄球菌鉴定试剂盒(比色法)RAPID ID 32 STREP 链球菌快速鉴定试剂盒(比色法)FUNGUS Ⅲ酵母样真菌药敏试剂盒(微量稀释法)ATB ENTEROC 5 肠球菌药敏试剂盒(比色法)ATB G-5 肠细菌药敏试剂盒(比色法)ATB STAPH 5 葡萄球菌药敏试剂盒(比色法)ATB PSE 5 假单胞菌和非发酵菌药敏试剂盒(比色法)ATB HAEMO 嗜血杆菌和布兰汉球菌药敏试剂盒(比色法)肠杆菌药敏试剂盒(比色法)非发酵菌药敏试剂盒(比色法)ATB STREP 5链球菌和肺炎球菌药敏试剂盒(比色法)NaCl 0.85#% 悬浮液悬浮液(3ml)(100支/盒)ATB Medium 肉汤培养基FB(坚固兰)(FAST BLUE BB)JAMES 吲哚试剂麦氏比浊管 McFarland StandardAPI MINERAL OIL 矿物油NIN 马尿酸NIT1 + NIT2 硝酸盐试剂丙酮酸反应检测液(VP1 + VP2)STERILE ATB 无菌加样吸头BCP 二甲苯试剂EHR 色氨酸试剂XYL 溴甲酚紫试剂3标段G实验+GM实验配套试剂及碳青霉烯酶检测试剂、耗材革兰阴性脂多糖检测试剂盒(光度法)显色法551家真菌(1-3)--D葡聚糖检测试剂盒曲霉菌半乳甘露聚糖检测试剂盒化学发光法免疫显色试剂(NDM型碳青霉烯酶检测卡)胶体金法免疫显色试剂(KPC型碳青霉烯酶检测卡)免疫显色试剂(IMP-4型碳青霉烯酶检测卡)免疫显色试剂(VIM型碳青霉烯酶检测卡)免疫显色试剂(OXA-23碳青霉烯酶检测卡)免疫显色试剂(OXA-48碳青霉烯酶检测卡)免疫显色试剂(NDM、KPC、IMP-4型碳青霉烯酶检测卡)烟曲霉菌硫氧还蛋白还原酶IgG抗体检测试剂盒酶联免疫法念珠菌烯醇化酶IgG抗体检测试剂盒一次性使用小吸头一次性使用大吸头一次性使用真空采血管一次性无热源专用离心管(EP管)一次性使用吸头(IGL-800专用)一次性专用平底试管(IGL-800专用)一次性使用无热源混合瓶(IGL-800专用)一次性接种环4标段进口药敏纸片药敏纸片K-B法(进口)通用药敏实验纸片纸片扩散法31家CT0425B环丙沙星药敏实验纸片CIP 5ug头孢吡肟药敏实验纸片(扩散法)CT0043B青霉素药敏实验纸片(扩散法) P 10ugCT0647B替考拉宁药敏实验纸片(扩散法)CT0725B哌拉西林/他唑巴坦药敏实验纸片(扩散法)CT0119B头孢西丁药敏实验纸片(扩散法)FOX 30ugCT1841B替加环素药敏实验纸片(扩散法)CT0166B头孢噻肟药敏实验纸片(扩散法)CTX 30ugCT0030B米诺环素药敏实验纸片(扩散法)MH 30ugCT0013B氯霉素药敏实验纸片(扩散法)C 30ugCT0064B克林霉素药敏实验纸片(扩散法)DA 2ugCT0020B红霉素药敏实验纸片(扩散法)E 15ugCT0107B阿米卡星药敏实验纸片(扩散法)AK 30ugCT0774B美罗培能药敏实验纸片(扩散法)CT0520B氨苄西林/舒巴坦药敏实验纸片(扩散法)SAM 20ugCT1650B利奈唑胺药敏实验纸片(扩散法)LZD 30ug头孢他啶药敏实验纸片(扩散法)磷霉素/氨丁三醇药敏实验纸片(扩散法) FOT 20ugCT0058B万古霉素药敏实验纸片(扩散法)VA 30ugCT0264B氨曲南药敏实验纸片(扩散法)ATM 30ugCT0003B氨苄西林药敏实验纸片(扩散法)AMP 10ugCT0054B四环素药敏实验纸片(扩散法)TE 30ugCT0127B头孢呋辛钠药敏实验纸片(扩散法)CXM 30ugCT0159B苯唑西林药敏实验纸片(扩散法)CT0417B头孢曲松药敏实验纸片(扩散法)CRO 30ugK6101 奥普托欣纸片 5ugCT1727B头孢哌酮/舒巴坦药敏实验纸片(扩散法)SCF 105ugCT0052B磺胺甲恶唑/甲氧苄啶药敏实验纸片(扩散法)SXTCT1587B左氧氟沙星药敏实验纸片(扩散法)LEV 5ugCT0024B庆大霉素药敏实验纸片(扩散法)CN 10ugCT0011B头孢唑啉药敏实验纸片(扩散法)CT0455B亚胺培南药敏实验纸片(扩散法)IPM 10ug5标段国产药敏纸品+基础培养基微生物肉汤稀释法MIC+其他配套试剂通用药敏试剂(8浓度)细菌药敏试剂(微量肉汤稀释法)31家通用药敏试剂(12浓度)头孢噻肟药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢曲松药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢哌酮药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢他啶药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢呋辛药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢唑啉药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢西丁药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)头孢吡肟药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)哌拉西林药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)苯唑西林药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)氨苄西林药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)羧苄西林药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)替卡西林药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)左氧沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)环丙沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)氧氟沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)洛美沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)加替沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)氟罗沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)诺氟沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)庆大霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)司帕沙星药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)多西环素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)米诺环素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)克拉霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)万古霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)阿奇霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)卡那霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)克林霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)红霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)青霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)氯霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)利奈唑胺药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)链霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)四环素药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)利福平药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)阿莫西林/棒酸药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)替卡西林/棒酸药敏试剂微量肉汤稀释法(8浓度)12浓度)阿奇霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(12浓度)卡那霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(12浓度)克林霉素药敏试剂微量肉汤稀释法(12浓度)GC琼脂平板乙腈甲酸头孢硝噻吩纸片
  • 前沿合作丨LCMSMS助力光动力疗法新进展,让癌细胞“见光死”
    导 读近年来,不论国内外,恶性肿瘤的发病率都在明显上升,已成为严重威胁人类生命安全和社会发展的重大公共卫生问题,寻找一种有效的治疗方法至关重要。目前,恶性肿瘤的治疗方法多种多样,但每一种疗法都有其适应症和不良反应,对部分患者有效,但仍有许多患者出现不良结局,因此,肿瘤的新型治疗方法始终是学者们研究的重点。光动力疗法(PDT)是肿瘤治疗研究的热门疗法,与传统治疗方法相比,它是一种非侵入性治疗,不良反应轻,可多次重复,对肿瘤细胞选择性高的治疗方法。 我们与北京理工大学谢海燕团队左立萍博士针对此方法,从光和氧这两个因素进一步探索完善,从而增强了PDT效果,使PDT在临床上发挥更明显的作用,研究成果发表在《Angewandte Chemie》上。 光动力疗法简介光动力疗法(PDT)是一种新的肿瘤治疗方法。其利用肿瘤细胞代谢活跃的特点,在注射药物(光敏剂)后,肿瘤组织内浓度明显高于周围正常组织。在适当时间用特定波长的激光照射肿瘤组织,激活光敏剂,产生活性氧,特异性破坏肿瘤细胞及肿瘤新生血管。此疗法具有高选择性,微创性,疗效确切,毒性低微,可消灭隐性癌症病灶的特点。研究成果快览PDT在治疗过程中很少有光敏剂(PS)本身能够特异性地靶向肿瘤,并且其过程需要消耗氧杀灭癌细胞,而人体内的实体肿瘤生存的环境很多都是厌氧环境,会对这种疗法的“威力”产生不小的影响。北京理工大学谢海燕教授团队针对以上问题,进行了前沿性探索,研究人员将5-氨基乙酰丙酸己酯盐酸盐(HAL)和3-溴丙酮酸(3BP)同时封装到从X-射线照射的肿瘤细胞(X-MP)收集的微粒中。系统给药后,X-MP收集微粒的载药体(HAL/3BP@X-MP)可以特异性地靶向肿瘤组织并被肿瘤细胞摄取,其中HAL通过固有的血红素生物合成途径诱导光敏剂(PpIX)在线粒体中的合成;同时,3BP通过抑制线粒体呼吸显著增加线粒体内氧气浓度。PpIX和氧气的准确共定位和快速接触产生足够的活性氧(ROS)直接破坏线粒体,一次给药即可消除肿瘤生长并抑制肿瘤转移,从而显著改善PDT结果。 图1. HAL/3BP@X-MP的体外细胞毒性:不同药物处理3天后多细胞肿瘤的球体3D图片 经HAL/3BP@X-MP光动力疗法治疗后,与其他组别相比多细胞肿瘤的球体明显减小,表明 HAL/3BP@X-MP的PDT治疗效果最佳。图2. HAL/3BP@X-MP抗肿瘤疗效的体内评价:f)肿瘤组织的Ki67染色,标尺=100 mm;g) 不同组肺切片苏木精-伊红染色,标尺=100mm。 图2 f)中表示不同的PDT对肿瘤细胞增殖的抑制效果(通过Ki67染色表达),结果表明HAL/3BP@X-MP组的PDT对肿瘤细胞增殖的抑制效果最明显;g) 中表示不同的PDT对肿瘤细胞的抗转移作用,结果表明HAL/3BP@X-MP组的抗转移效果最明显。 LCMS-8045,科研好助手在此研究过程中,需要测定X射线照射的X-MP中的HAL和3BP的封装率,但由于分光光度法及液相色谱法的灵敏度无法满足检测需求,且有基质干扰,因此选用岛津LCMS-8045完成了封装率的测定——岛津LCMS-8045拥有最快30000U/S的扫描速度和5 msec超快速的正负极性切换功能,具有远高于紫外检测器的灵敏度,可实现对痕量HAL和3BP的定性、定量、正负离子同时检测。 岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045l 超快速扫描技术l 超快速切换正负极性技术l 具有增强型离子光学系统,提高离子传输效率和灵敏度 图3. 利用LCMS-8045测定X-MP中的HAL 216.15114.1 (正离子)与3BP 64.85 78.9(负离子) 本研究构建的智能肿瘤细胞衍生微粒为PDT提供按需合成光敏剂并能显著增加线粒体内氧气浓度,为开发安全高效的PDT治疗方式以对抗癌症提供了一种新思路。此外,使用岛津超高效液相-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045测定了封装进入X-MP微粒中的HAL和3BP的含量(见图3),为智能肿瘤细胞衍生微粒对药物封装率的测定提供了新的方法。 专家声音文章第一作者左立萍博士表示:近年来,智能肿瘤细胞衍生微粒作为一种理想的药物载体正在兴起,因为可以逃避非特异性结合和免疫清除。但对其载药量的研究目前主要是采用分光光度法与液相色谱法,但以上两种方法灵敏度差且容易受到基质干扰,岛津三重四极杆质谱联用仪LCMS-8045具有灵敏度高,特异性强的优点,是测定智能肿瘤细胞衍生微粒对药物封装率的有效工具,为我们课题研究提供了技术支撑。 撰稿人:石丹姝 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 1023万!北京食品检验所试剂及耗材采购大单曝光 多项拒绝进口
    5月29日,北京市食品安全监控和风险评估中心(北京市食品检验所)公布2019年第一批食品安全抽检监测试剂耗材采购项目,共包含9包817类化学试剂、实验和仪器耗材、生物培养基等品类的采购需求,这其中包含色谱柱34类(13类拒接进口)、前处理柱26类(16类拒绝进口)、163类实验和仪器耗材(48类拒绝进口)。本次招标文件发售的时间为即日起至2019年6月5日16:30(双休日及法定节假日除外),投标截至时间和开标时间为2019年6月19日09:00。详情汇总如下:项目名称:2019年第一批食品安全抽检监测试剂耗材采购项目化学试剂和助剂采购项目项目编号:SJHC-JY-201901-JH001-XM001采购单位联系方式:采购单位:北京市食品安全监控和风险评估中心(北京市食品检验所)地址:北京市海淀区丰德东路17号联系方式:孙婷,010-82479315代理机构联系方式:代理机构:中经国际招标集团有限公司代理机构联系人:王晓庆,010-68372937代理机构地址:中经国际招标集团有限公司,北京市东城区滨河路1号,航天信息大楼10层招标十五部需求详情:第一包化学试剂序号名称数量单位是否可以采购进口产品1弗罗里硅土3瓶是2氢氧化钡(八水)1瓶是3蔗糖酶(麦芽糖酶)(酵母)5瓶是4QuEChERS盐包1盒是5QuEChERS分散试剂盒4盒是6邻苯二甲醛(OPA)5瓶是7脂肪酶4盒是8分析纯甲醇100箱否9分析纯乙腈80箱否10甲醇10箱是11乙腈10箱是12分析纯乙酸乙酯40箱否13分析纯正丁醇2箱否14石油醚120箱否15分析纯无水乙醇10箱否16分析纯正己烷40箱否17分析纯丙酮2箱否18分析纯二氯甲烷5箱否19无水乙醚70箱否20色谱级甲醇100箱是21色谱级乙腈80箱是22色谱级无水乙醇2箱是23色谱级环己烷5箱是24色谱级正己烷10箱是25色谱级丙酮2箱是26色谱级甲苯2箱是27色谱级异丙醇1箱是28色谱级乙酸乙酯4箱是29色谱级二氯甲烷4箱是30α-淀粉酶10瓶否31乙酸锌5瓶否32亚铁氰化钾60瓶否33抗坏血酸VC20瓶否34氯化钠40瓶否35无水碳酸钠10瓶否36无水硫酸钠25箱否37硫酸锌5瓶否38碘化钾30瓶否39丁酮3瓶否40溴化钠2瓶否41溴化钾1瓶否42双氧水1瓶否43硫酸5瓶否44七氟丁酰基咪唑10瓶否4514%三氟化硼-甲醇溶液1瓶否46磷酸5瓶否47冰乙酸20瓶否48甲酸10瓶否49盐酸10瓶否50硝酸2瓶否51色谱纯乙酸铵5瓶否52柠檬酸5瓶否53β-葡糖醛苷酶20瓶否54甲酸铵5瓶否55氢氧化钾6箱否56盐酸二苯胺1瓶否57氯乙酰10瓶否58三甲基氯硅烷2瓶否59六甲基二硅胺烷1瓶否604-二甲基氨基吡啶1瓶否611-蒽腈1瓶否62二巯基乙醇10瓶是63四氢呋喃2箱是64乙酰辅酶A60瓶是65胆碱氧化酶20瓶是66过氧化物酶20瓶是67α淀粉酶10瓶是68葡萄糖苷酶10瓶是69乙醇酸1瓶是70碘1瓶否71苯酚3瓶否72硝酸银10瓶否73磺胺1瓶否74对氨基苯磺酸2瓶否75N-(1-萘基)乙二胺二盐酸盐3瓶否76异丙醇12箱否77三氯甲烷20箱否78冰醋酸20箱否79二甲苯2箱否80二水合乙酸锌3箱否81海砂1箱否82四硼酸钠50袋否83混合磷酸盐50袋否84邻苯二甲酸氢钾50袋否85磷酸氢二钠5瓶否86磷酸二氢钾5瓶否8795%乙醇10箱否88无水乙醇10箱否89硫代硫酸钠5瓶否90酒石酸10瓶否91环己烷1箱否92丙酮1箱否93甲酸1箱否94高氯酸1箱否95甲醛1箱否96盐酸10箱否97三水合乙酸铅3瓶否98α-萘酚苯基甲醇1瓶是99氢氧化钾1箱否100铬酸钾1箱否101乙酸丁酯2瓶否102浓硫酸10箱否103氢氧化钠15箱否104乙酸镁2瓶否105H酸一钠盐2瓶否第二包实验用气体序号名称数量单位是否可以采购进口产品1高纯氩气1200瓶否2高纯氮气200瓶否3高纯氧气30瓶否4高纯氦气130瓶否5高纯氦气212瓶否6高纯乙炔4瓶否7高纯氢气5瓶否8氩甲烷2瓶否9液氮5000升否10二氧化碳2瓶否11合成空气5瓶否第三包标准物质序号名称数量单位是否可以采购进口产品1安赛蜜5支否24-氨基间甲酚1支否3灭瘟素1支否4角黄素(斑蝥黄)2支否5甜蜜素5支否6乙基麦芽酚1支否7PABA乙基己酯1支否8格列波脲1支否96-羟基吲哚1支否10微囊藻毒素LR1支否11苯乙双胍1支否12水苏糖1支否13维生素A酸1支否14三氯甲烷(氯仿)1支否15三甲胺盐酸盐1支否16佐匹克隆1支否17脱羟基洛伐他丁1支否18洛伐他汀羟酸钠盐1支否19盐酸二氧丙嗪1支否202-氨基苯酚(邻氨基苯酚)1支是213-氨基苯酚(间氨基苯酚)1支是22L-阿拉伯糖1支是23盐酸金霉素1支是24甜蜜素1支是252.4-滴2支是262-硝基-1.4-苯二胺1支是273.4-二氨基甲苯1支是282.5-二氨基甲苯硫酸盐1支是292.4-二溴苯酚1支是30二氯乙酸(二氯醋酸)1支是311.1-二氯乙烷1支是32N.N-二乙基对苯二胺硫酸盐1支是33直接红281支是34盐酸强力霉素1支是35敌磺钠(敌克松)1支是36氟苯虫酰胺1支是37正庚烷1支是38氢醌1支是39隐性孔雀石绿1支是40孔雀石绿草酸盐1支是41D(+)甘露糖1支是421-萘酚1支是431.4-苯二胺(对苯二胺)1支是44邻苯二甲酸二烯丙酯1支是45间苯二酚1支是46盐酸四环素1支是47D(+)海藻糖1支是48三氯乙酸2支是49D(+)-木糖1支是502.6-二氨基吡啶1支是51N,N-二乙基甲苯-2,5-二胺1支是52缩水甘油(环氧丙醇)1支是53邻苯二胺1支是541.3-苯二胺(间苯二胺)1支是55PCB1981支是56盐酸芬氟拉明1支是57氟虫腈(非泼罗尼、锐劲特)1支是58氟甲腈1支是59氟虫腈硫化物(氟虫腈硫醚)1支是60氟虫腈砜1支是61奶粉9种元素基质标准物质2支是62左旋肉碱-D31支是63美金刚-d6盐酸盐1支是64芦丁2瓶否65甲磺酸酚妥拉明1瓶否66达那唑1瓶否67盐酸妥拉唑林1瓶否68盐酸特拉唑嗪1瓶否69富马酸福莫特罗1瓶否70美雄诺龙1瓶否71替勃龙1瓶否72十一酸甘油三酯1瓶否73棕榈酸缩水甘油酯1瓶是74酒石酸氢胆碱1瓶是754-氨基丁酸1瓶是76利血平1瓶否77盐酸可乐定1瓶否78香草醛/香兰素1瓶否79盐酸吡哆醇/维生素B61瓶否80阿替洛尔1瓶否81维生素D21瓶否82盐酸哌唑嗪1瓶否83尼莫地平1瓶否84格列喹酮2瓶否85格列吡嗪1瓶否86氢氯噻嗪1瓶否87盐酸吗啉胍1瓶否88盐酸文拉法辛1瓶否89尼索地平1瓶否90尼群地平1瓶否91洛伐他汀1瓶否92辛伐他汀1瓶否93那格列奈1瓶否94咪喹莫特1瓶否95盐酸吡格列酮2瓶否96盐酸二甲双胍2瓶否97格列美脲2瓶否98非洛地平1瓶否99瑞格列奈2瓶否100醋氯芬酸1瓶否101伏格列波糖1瓶否102盐酸苯乙双胍2瓶否103盐酸金刚乙胺1瓶否104大黄素1瓶否105大黄酚1瓶否106番泻苷A1瓶否107番泻苷B1瓶否108乙基香兰素1瓶否109阿昔洛韦1瓶否110呋虫胺1瓶是111甲苯磺丁脲1瓶是112(± )-α-生育酚1瓶是113青藤碱1瓶否114盐酸丁双胍2瓶否115美金刚1瓶否116维生素A(视黄醇)1瓶是117格列齐特1瓶否118阿昔洛韦-D41瓶是119藜芦醛/甲基香兰素1瓶是120氨氯地平1瓶否121醋磺己脲1瓶是1224-(氨甲基)环己甲酸1瓶是123盐酸苯氟雷司1瓶是124氯磺丙脲1瓶是125氯美扎酮1瓶是126格列苯脲2瓶是127对羟基苯甲酸乙酯1瓶是128褪黑素1瓶是129奥司他韦1瓶是130卡托普利1瓶是131维生素D3(胆骨化醇)1瓶是1321,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯1瓶是133格列齐特1瓶是134格列吡嗪1瓶是135食用合成色素苋菜红标液3瓶否136食用合成色素亮蓝标液3瓶否137劳拉西泮1瓶是138美伐他汀1瓶是139妥拉磺脲1瓶是140硝苯地平1瓶是141硝西泮1瓶是142奥沙西泮1瓶是143盐酸吡哆醛1瓶是144吡哆胺二盐酸盐1瓶是145邻苯二甲酸二异壬酯1瓶是146罗格列酮1瓶是14716组分邻苯二甲酸酯混标1瓶是148磺胺间二甲氧基嘧啶-D61瓶是149磺胺邻二甲氧基嘧啶-D31瓶是150三唑仑溶液1瓶是151雷纳克铵盐一水合物1瓶是152灭瘟素S盐酸盐1瓶否1532,4-二氨基苯氧乙醇硫酸盐1瓶否154己二酸二乙酯1瓶是1552-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2瓶是156D-(-)-核糖1瓶是157十四烷基二甲基苄基氯化铵水合物1瓶是158盐酸去甲乌头碱1瓶是159十六烷基苄基二甲基氯化铵水合物1瓶是160十二烷基二甲基苄基氯化铵二水合物1瓶是161阿托品1瓶是1625-胞苷酸1瓶是163二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯1瓶是1642,3,5-混杀威1瓶是165盐酸妥布特罗1瓶是166维生素E醋酸酯1瓶是167二苯酮-32瓶是168乳铁蛋白1瓶是1692,3-二溴丙酰胺1瓶是170乙酸甲酯6瓶是171巯基乙酸1瓶是172盐酸奈比洛尔1瓶是173异麦芽酮糖水合物1瓶是174拉贝洛尔盐酸盐1瓶是175异维A酸1瓶是176九种ICP-MS混标2瓶是177亚油酸甘油三酯1瓶是178铬同位素标液1瓶是179五氯酚1瓶是180氯酸钠1支是181高氯酸钠1支是182氯酸盐-18O31支是183高氯酸盐-18O41支是1844-壬基酚1支是185双酚A1支是186双酚A-d41支是1873,5,3-壬基酚-13C61支是188对硫磷3支否189甲胺磷3支否190硫线磷3支否191特丁硫磷2支否192溴氰菊酯2支否193甲拌磷3支否194福美双2支否195灭线磷2支否196甲基毒死蜱2支否197马拉硫磷3支否198乙烯利2支否199苯醚甲环唑2支否200敌敌畏2支否201百菌清1支否202丙溴磷2支否203甲拌磷砜2支否204乙拌磷2支否205氧化乐果2支否206久效磷2支否207毒死蜱3支否208杀扑磷2支否209硫环磷2支否210倍硫磷2支否211甲基嘧啶磷2支否2123-氯-1,2-丙二醇3-MCPD1支是2132-氯-1,3-丙二醇2-MCPD1支是214D5-3-氯-1,2-丙二醇1支是215D5-2-氯-1,3-丙二醇1支是2162-氯-1,3-丙二醇二硬脂酸酯1支是217D5-2-氯-1,3-丙二醇二硬脂酸酯1支是2181,3-二氯-2-丙醇1,3-DCP1支是2192,3-二氯-1-丙醇2,3-DCP1支是220D5-1,3-二氯-2-丙醇1支是221D5-2,3-二氯-1-丙醇1支是222视黄醇2支是223α-生育酚2支是224β-生育酚2支是225δ-生育酚2支是226γ-生育酚2支是227维生素D22支是228维生素D32支是229维生素K13支是230β-胡萝卜素1支是231免疫球蛋白IgG1支是232盐酸吡哆醇1支是233盐酸吡哆醛1支是234双盐酸吡哆胺1支是235柠檬黄3支否236新红1支是237苋菜红3支否238胭脂红3支否239日落黄3支否240亮蓝3支否241赤藓红1支是242酸性红1支是243诱惑红1支是244靛蓝1支是245甲醛2支否246曲酸1支是247噻二唑1支是248苄青霉素1支是249苯咪青霉素1支是250甲氧苯青霉素1支是251苯氧乙基青霉素1支是252醋酸氟氢可的松1支是25316种多环芳烃混标1支是254三氯杀螨醇1支否255七氯1支否256艾氏剂1支否257狄氏剂1支否258草甘膦2支是259草甘膦同位素2支是260甜蜜素20支否2613-氨基-2-恶唑酮1支是2625-吗啉甲基-3-氨基-2-恶唑烷基酮1支是2631-氨基-乙内酰脲1支是264氨基脲1支是2653-氨基-2-恶唑酮的内标物(D4-AOZ)3支是2665-吗啉甲基-3-氨基-2-恶唑烷基酮的内标物(D5-AMOZ)3支是2671-氨基-乙内酰脲的内标物(13C-AHD)2支是268氨基脲的内标物(13C15N-SEM)2支是269丙烯酰胺1支是270丙烯酰胺内标(13C3丙烯酰胺)1支是271脱氢乙酸2支是272纽甜1支是2734-甲基咪唑1支是274涕灭威3支否275涕灭威砜3支否276涕灭威亚砜3支否277克百威8支否278三羟基克百威8支否279速灭威2支否280灭多威7支否281甲萘威3支否282异丙威2支否283仲丁威2支否284残杀威2支否285多菌灵7支否286吡虫啉7支否287啶虫脒7支否288烯酰吗啉7支否289氯唑磷3支否290邻苯二甲酸二异壬酯DINP1支是29116种邻苯二甲酸酯混标1支是292叶黄素2支是293阿维菌素2支否294氟甲腈1支否295内吸磷1支否296辛硫磷1支否297甲氨基阿维菌素苯甲酸盐1支否298哒螨灵1支否299噻虫啉1支否300霜霉威2支否301吡唑醚菌酯2支否302噁唑菌酮1支否303乙霉威1支否304嘧菌酯1支否305啶酰菌胺1支否306氟吡甲禾灵1支否307氟吡氯禾灵1支是308茚虫威1支否309氯吡脲1支否310戊唑醇1支否311多效唑1支否312天然辣椒素1支是313合成辣椒素1支是314二氢辣椒素1支是315α-硫丹1支否316β-硫丹1支否317硫丹硫酸盐1支否318顺-氯丹1支否319反-氯丹1支否320氧氯丹1支否3211,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯1支是322BHA1支是323BHT1支是324TBHQ1支是325PG1支是326牛磺酸1支是327碘化钾1支是328三唑醇1支否329戊菌唑1支否330苯霜灵1支否331苯酰菌胺2支否332杀虫双1支否333甲霜灵1支否334嘧霉胺1支否335喹硫磷1支否336啶氧菌酯1支否337噻螨酮1支否338乙酰甲胺磷1支否339甲拌磷亚砜1支否340氟胺氰菊酯1支否341三氯乙酸1支否342氯氟氰菊酯(三氟氯氰菊酯)1支否343氯氰菊酯1支否344氟氰戊菊酯1支否345联苯菊酯1支否346邻苯基苯酚1支是347甲基异柳磷1支否348乐果1支否349甲基硫环磷1支否350甲氰菊酯1支否351腺嘌呤核苷酸(AMP)1支是352尿嘧啶核苷酸(UMP)1支是353次黄嘌呤核苷酸(IMP)1支是354三氯甲烷2支否355四氯化碳2支否356六号溶剂3支否357抗蚜威1支否358谷硫磷1支否359敌百虫1支否360三唑酮1支否361甲基立枯磷1支否362丁草胺1支否363氟酰胺1支否3648种有机氯混标1支否36537种脂肪酸甲酯3支是366月桂酸甘油三酯1支是367肉豆蔻酸甘油三酯1支是368a-亚麻酸甘油三酯1支是369花生四烯酸甘油三酯1支是370二十碳五烯酸甘油三酯1支是371二十二碳六烯酸甘油三酯1支是372反-9-十八碳一烯酸甲酯1支是373反,反-9,12-十八碳二烯酸甲酯1支是374氯霉素-D51支是375氟苯尼考胺1支是376左旋咪唑1支是377沙丁胺醇-D31支是378克伦特罗-D91支是379莱克多巴胺-D31支是380特布他林1支是381恩诺沙星-D51支是382诺氟沙星-D51支是383环丙沙星-D81支是384氯丙嗪-D61支是385氯丙嗪1支是386地塞米松-D41支是387地西泮1支是3883-甲基喹噁啉-2-羧酸1支是389氟甲喹1支是390喹噁啉-2-羧酸-D41支是391恩诺沙星1支是392环丙沙星1支是393土霉素2支是394丁硫克百威1支否395磺胺1支是396磺胺二甲异嘧啶钠1支是397磺胺对甲氧嘧啶1支是398磺胺甲基异恶唑内标-13C61支是399磷酸三苯酯2瓶是400磷脂酰胆碱1瓶否401磷脂酰乙醇胺1瓶是402磷脂酰肌醇1瓶是403鞘磷脂1瓶是第四包色谱柱序号名称数量单位是否可以采购进口产品1阴离子色谱柱SH-AC-3(含保护柱SH-G-1)2套否2阴离子色谱柱SH-AC-4(含保护柱SH-G-1)2套否3阴离子色谱柱SH-AC-5(含保护柱SH-G-1)2套否4阴离子色谱柱SH-AC-9(含保护柱SH-G-1)2套否5阴离子色谱柱SH-AC-11(含保护柱SH-G-1)2套否6阴离子色谱柱SH-AC-14(含保护柱SH-G-1)2套否7阴离子色谱柱SH-AC-15(含保护柱SH-G-1)2套否8阴离子色谱柱SH-AC-16(含保护柱SH-G-1)2套否9阴离子色谱柱SH-AC-17(含保护柱SH-G-1)2套否10阴离子色谱柱SH-AC-18(含保护柱SH-G-1)2套否11阳离子色谱柱SH-CC-1(含保护柱SH-G-1)2套否12阳离子色谱柱SH-CC-3(含保护柱SH-G-1)2套否13阳离子色谱柱SH-CC-4(含保护柱SH-G-1)2套否14液相色谱色谱柱1支是15SB-C18色谱柱1支是16CORTECSC18色谱柱2支是17CORTECSC18色谱柱2支是18BEHAmide色谱柱1支是19CORTECSUPLCC182支是20CORTECSUPLCC18+2支是21CORTECSC18+2支是22XbridgeBEHC181支是23XbridgeC181支是24XbridgeC181支是25XbridgeC181支是26CORTECSC18色谱柱2支是27色谱柱(染发剂用)4支是28BEHC18色谱柱1根是29BEH-C18色谱柱2支是30BEH-C18色谱柱2支是31SunfireC18色谱柱2支是32CAPCELLPAKCR色谱柱2支是33CAPCELLPAKCR色谱柱2支是34HILIC柱ObeliscR2支是第五包前处理柱序号名称数量单位是否可以采购进口产品1C18前处理柱5盒否2RP前处理柱5盒否3H前处理柱5盒否4Na前处理柱5盒否5HCO3前处理柱5盒否6Ba前处理柱5盒否7Ag前处理柱5盒否8BondElut-Accucat10盒是9ChemElut硅藻土柱5包是10AccellPlusQMA固相萃取柱2盒是11PRIMEHLB固相萃取柱10盒是12CORTECSUPLCC18保护住2盒是13固相萃取柱150盒是14固相萃取柱75盒是15混合填料净化柱3盒是16黄曲霉毒素总量免疫亲和柱(B1、B2、G1、G2)10盒否17玉米赤霉烯酮免疫亲和柱12盒否18黄曲霉毒素M1免疫亲和柱75盒否19双酚A亲和柱,2盒否204合1瘦肉精亲和柱(克伦特罗、沙丁胺醇、特布他林、莱克多巴胺)2盒否2116合1磺胺亲和柱2盒否22维生素B12亲和柱2盒否23喹乙醇亲和柱2盒否24固相萃取柱20盒是25GEHealthcare,HiTrapTMHeparinHP柱50盒是26锌粉还原柱5支否第六包实验和仪器耗材序号名称数量单位是否可以采购进口产品1坩埚钳(圆钢镀铬)300mm12英寸5把否2苦味酸试纸2盒否3白头塑料洗瓶20个否4高压消解罐20套否5阴离子抑制器2个否6阳离子抑制器2个否7密封塞40个否8融样杯40个否9泵模块1个是10六通阀1个是11进样针1个是12定量环1个是13石英舟10套是14双铂网雾化器3个是15水基同心雾化器3个是16同心雾化器适配器3个是17高盐旋流雾室(水平/双观测)3个是18水基中心管3个是19高效去湿管2个是20催化管2个是21金汞齐管2个是22防污外壳1个是23自动进样器进样针2根是24汞齐化器2个是25催化管2个是26石墨炉清洁棉棒5包是27自动进样器进样针2根是28THGA石墨管5盒是29Cr元素灯1个是30Cd元素灯1个是31进样泵管5包是32内标泵管5包是33调谐优化液1瓶是34ICP中心管1根是35超级截取锥1个是36超锥固定螺钉2个是37pp样品瓶100包是38PP样品盖100包是39高盐雾化器2个是40镍采样锥2个是41镍截取锥2个是42雾化室废液套管,FPM1套是43PTFE接头,用于雾化器*气体管线1套是44带接头的样品管线,PTFE1套是45端盖气体管线的接头1套是46用于提取透镜的螺钉工具包1套是47用于omega透镜的螺钉工具包1套是48FPMO形圈,用于端盖1套是49螺钉和垫片工具包,用于反应池1套是50Omega透镜的螺钉和垫片工具包1套是51螺纹口锥形灭菌离心管(架装)5箱是52高透明聚丙烯锥形离心管5箱是53高透明聚丙烯锥形离心管10箱是54一次性使用医用丁腈检查手套80盒否55一次性使用医用丁腈检查手套60盒否56绿色芦荟乳胶手套50盒否57绿色芦荟乳胶手套50盒否58一次性使用医用橡胶检查手套50盒否59一次性使用医用橡胶检查手套50盒否60一次性使用医用橡胶检查手套50盒否61预纯化柱3根是62紫外灯4个是63纯水柱2根是64空气过滤器2个是65预处理柱2根是66ICP超纯化柱3根是67终端过滤器3个是68终端过滤器4个是69紫外灯2个是70进样瓶瓶盖2包是71在线过滤器卡套和替换筛板2套是72柱塞杆4套是73柱塞杆密封垫2套是74高性能单向阀阀芯2套是75I-CLASS二元溶剂管理器性能维护包2套是76I-ClassSM-FTN性能维护备件包2套是77柱塞杆2套是78柱塞杆密封垫3套是79智能型主动是阀阀芯2套是80ACQUITY进样阀芯2套是81ACQUITY针密封圈1套是82AcquityH-ClassSM-FTN性能维护备件包2套是83在线过滤器滤芯5袋是84低压电源2套是85真空泵油2套是86在线过滤器滤芯2套是87高性能脱气包1套是88电路板,在线脱气机控制1套是89在线脱气机真空泵1套是90自动进样器密封垫组件3套是91取样针组件1套是92泵头基座1套是93柱塞清洗密封垫基座1套是94过滤头(柱后衍生)10个是95Millipore超滤离心管5盒是96NORELL核磁管10盒是97QuEChERS整合管10盒否98活性炭口罩10包否99GL14牙螺纹20个否100分液漏斗20个否101螺纹拧盖离心管10包否102氘代甲醇5瓶是103氘代丙酮110瓶是104氘代丙酮25盒是105坩埚式耐酸玻璃滤器10盒是106口罩150盒是107口罩2100盒是108手套150盒是109手套250盒是110手套350盒是111强力高效擦拭布-白色10箱是112pH三复合电极10支否113瓶口分配器5个是114充电支架3个是115枪头110包是116枪头210包是117枪头310包是118密封垫6个是119培养瓶1包是120单口烧瓶15个否121鸡心瓶200个否122移液器16盒否123注射器1盒否124具塞三角瓶180个否125具塞比色管1300支否126具塞比色管2302支否127三角瓶聚碳酸酯16个是128蜂蜜色值专用比色皿50支否129具塞比色管3100支否130玻璃漏斗50支否131磨口锥形瓶50个是132玻璃层析柱10个否133分液漏斗10个否134改良链接层析柱10个否135鸡心瓶10个否136标口筒锥滴液漏斗5个否137圆底烧瓶10个否138分液漏斗1个否139具塞三角瓶2100个否140具塞三角瓶3100个否141鸡心瓶100个否142塑料漏斗100个否143塑料滴管5箱否144圆底摁盖离心管10包否145尖底螺纹拧盖离心管10包否146定性滤纸5箱否147称量纸14包否148塑料洗瓶20个是149容量瓶茶色150个否150容量瓶茶色250个否151刻度吸量管124根是152刻度吸量管224根是153刻度吸量管324根是154刻度吸量管424根是155刻度吸量管524根是156大肚移液管124根是157大肚移液管224根是158大肚移液管324根是159大肚移液管424根是160大肚移液管524根是161玻璃量筒10个是162滴定管6根是163磨口锥形瓶50个是第七包分型血清和生物试剂盒序号名称数量单位是否可以采购进口产品1YersiniaenterocoliticaantiserumO:31瓶是2YersiniaenterocoliticaantiserumO:51瓶是3YersiniaenterocoliticaantiserumO:81瓶是4YersiniaenterocoliticaantiserumO:91瓶是5肠炎弧菌检测用诊断血清(K型套装)1套是6肠炎弧菌检测用诊断血清O群套装1套是7弯曲菌诊断血清1套是8诺如病毒核酸(GⅠ/GⅡ)检测试剂盒(RT-PCR探针法)10盒否9维生素B12检测试剂盒110盒否10生物素检测试剂盒15盒否11叶酸检测试剂盒15盒否12泛酸检测试剂盒15盒否13黄曲霉毒素M1酶联免疫法试剂盒40盒是14黄曲霉毒素B1酶联免疫法试剂盒20盒是15黄曲霉毒素B1酶联免疫法试剂盒20盒是16黄曲霉毒素B1酶联免疫法灵敏检测试剂盒10盒是17泛酸检测试剂盒210盒是18叶酸检测试剂盒210盒是19维生素B12检测试剂盒210盒是20生物素检测试剂盒210盒是21B6检测试剂盒2盒是22烟酸检测试剂盒2盒是23肌醇检测试剂盒2盒是24金黄色葡萄球菌肠毒素总量5盒是25金黄色葡萄球菌肠毒素分型2盒是26无内毒素质粒小提中量试剂盒(DP118)5盒否27universalDNA纯化回收试剂盒5盒否28RNA纯化试剂盒5盒否29体外转录试剂盒3盒是30PCR产物纯化试剂盒3盒是31磁珠法DNA/RNA提取试剂盒2盒是32病毒DNA/RNA提取试剂盒2盒否33磁珠法病毒DNA/RNA提取试剂盒50盒否34酵母基因组DNA提取试剂盒5盒否第八包生物培养基序号名称数量单位是否可以采购进口产品1一次性培养皿400箱否2Baird-Parker琼脂平板3500盒否3缓冲蛋白胨水(BPW)300袋否4叶酸测定培养基150瓶否5生物素测定培养基100瓶否6维生素B12测定培养基100瓶否7泛酸测定培养基100瓶否8月桂基硫酸盐蛋白胨肉汤(LST)-单料150盒否9李氏菌增菌肉汤-LB2100盒否10亚硒酸盐胱氨酸增菌液(SC)100盒否11四硫磺酸盐煌绿增菌液(TTB)100盒否12生物素测试肉汤100瓶是13B12测试肉汤100瓶是14泛酸测试肉汤100瓶是15缓冲蛋白胨水培养基20桶是16平板计数琼脂100瓶是17牛心浸粉5瓶否第九包生物试剂耗材序号名称数量单位是否可以采购进口产品1萘啶酮酸(C2)20盒否2丫啶黄素(C2)20盒否3木糖b30盒否4鼠李糖30盒否5耐高温高压分注管10包是63M压力灭菌指示胶带30卷是7灭菌取样袋20箱是8一次性采样拭子10箱是9一次性防护服10箱否10滤膜30盒是11革兰氏染色质控玻片2盒是12革兰氏染色液2盒是13厌氧产气袋30盒是14厌氧指示剂2盒是15接种环50箱是16TRNzolUniversal总RNA提取试剂4瓶否17Pgm-simple-TFast克隆试剂盒-VT3084盒否18T-fast感受态细胞(CB109)15盒否19柠檬酸钠(无水)5瓶是20丙酮酸钠10瓶是21多粘菌素B4盒是22亚硫酸钠2瓶是23亚碲酸钾4瓶否24氯化锂4瓶是25几丁质(甲壳素)50瓶是26壳聚糖5瓶是27无水海藻糖1瓶否28氯化铵1瓶是29乙酸钠6瓶是30硫酸铵6瓶是31牛胆粉1瓶否32柠檬酸铁1瓶否33胆酸钠10瓶是34硫代硫酸钠(无水)10瓶是35PCR八联排管20箱是36PCR八联排盖荧光定量专用20箱是37PCR薄壁管10箱是38光学96孔板30盒是39PrimeScriptOneStepRT-PCRKit5盒是40碱性磷酸酶CIAP2盒是41XbaI限制性内切酶2盒是42吸头15箱是43吸头25箱是44吸头短白5箱是45离心管15箱是46带滤芯吸头150盒是47带滤芯吸头250盒是48带滤芯吸头350盒是49吸头33箱是50吸头43箱是51离心管220包是52深孔板(圆底)10箱是53吸头510盒是54吸头65盒是55研磨钢珠20瓶否56电动分样器吸头5盒是57自封袋10包否58灭菌自封袋10包否59离心管320盒否60离心管410盒是61离心管55盒是6296孔快速反应板,半裙边,带条码40盒是63荧光定量PCR96孔板50盒是64耗材研磨钢珠10瓶否65PBS10瓶否66透明平顶无裙边96孔PCR板5箱是67平盖八联管(含盖)5箱是68管MicroAmpFast8-TubeStrip5盒是69盖MicroAmpOptical8-CapStrip5盒是70VetMAXXenoDNA内部阳性对照2支是71CHARGESWITCHPROPCR2盒是72微孔板迷你离心机配件1件否73CONDITIONINGREAGENT3盒是74溶壁酶5支否具体招标需求详见招标文件
  • 赫施曼助力干粉灭火剂中碳酸氢钠的检测
    普通干粉灭火剂主要由活性灭火组分、疏水成分、惰性填料组成,其中灭火组分是干粉灭火剂的核心。如碳酸氢钠干粉灭火剂中起到灭火作用的物质是碳酸氢钠,它适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾。根据GB4066-2017,检测干粉灭火剂中碳酸氢钠含量的方法原理为:将干粉灭火剂试样破坏硅膜后,加热蒸馏水溶解过滤,取其滤液,分别以甲酚红-百里酚蓝和溴甲酚绿-甲基红为指示液,用盐酸标准溶液滴定。一、试验用试剂1.丙酮:分析纯;2.三级水:符合GB/T6682的规定;3.溴甲酚绿乙醇溶液(0.1%);4.甲基红乙醇溶液(0.2%);5.溴甲酚绿-甲基红混合指示剂:将溴甲酚绿乙醇溶液(0.1%)与甲基红乙醇溶液(0.2%)按3:1体积比混合,摇匀;6.甲酚红钠盐水溶液(0.1%);7.百里酚蓝钠盐水溶液(0.1%);8.甲酚红-百里酚蓝混合指示剂:将甲酚红钠盐水溶液(0.1%)与百里酚蓝钠盐水溶液(0.1%)按1:3体积比混合,摇匀;9.盐酸标准滴定溶液:用盐酸(符合GB/T622的规定)配制浓度约为0.1mol/L的水溶液。二、试验步骤1.制备待测溶液:称取干粉灭火剂试样2g,精确至0.0002g,置于100mL烧杯中,用瓶口分液器加3~4mL丙酮并不断搅拌;待丙酮挥发后,加入少量热三级水60℃~70℃溶解过滤,用约250mL三级水洗涤不溶物,将滤液和洗涤液均收集在500mL容量瓶中,用三级水稀释至500mL,摇匀,即为待测溶液A。2.移取50mL溶液A于250mL锥形瓶中,用赫施曼光能滴定器加5滴甲酚红-百里酚蓝混合指示剂,用盐酸标准溶液经过赫施曼opus电子滴定器滴定至试验溶液的颜色由紫色变为黄色,读取消耗盐酸标准溶液的体积V1。3.再加入10滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂,用盐酸标准溶液经过opus电子滴定器滴定至试验溶液的颜色由绿色变为暗红色。4.煮沸2min,溶液颜色变回绿色,冷却至室温。用盐酸标准溶液经过opus电子滴定器继续滴定至暗红色为终点,读取消耗盐酸标准溶液的体积V2。三、计算碳酸氢钠含量式中:m—试样质量,单位为g;c—盐酸标准滴定溶液实际浓度,单位为摩尔每升(mol/L);V1—第一次滴定所消耗盐酸标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);V2—滴定所消耗盐酸标准滴定溶液的总体积,单位为毫升(mL)。取差值不超过0.2%的两次试验结果的平均值作为测定结果。滴定法一般使用的是玻璃滴定管,对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高,有灌液慢、控速难,读数乱(不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差)三大痛点。赫施曼的光能滴定器上转滚轮即可抽取并存储滴定液,下转滚轮进行滴定,转得越快滴得越快。数值是直接从屏幕上读取,不看凹液面、无视线误差,按清零键后就可进行下一个滴定。自带太阳能板,无需电池。赫施曼opus电子滴定器可通过触摸屏进行灌液、预滴定、快速滴定和半滴滴定,10mL规格的分辨率为小数点后三位(1μL),可屏幕直接读数、连接电脑输出数据,解决了常规玻璃滴定管灌液慢、控速难,读数乱的三大痛点,可提高工作效率、降低目视误差,无需大量实操经验,降低了培训成本和人员个体差异,所得数据也更加准确、稳定。
  • Nature子刊:吃什么,决定了我们会不会患上心力衰竭
    最新研究表明,鼓励心肌细胞消耗葡萄糖,而不是脂肪酸可以帮助治疗心力衰竭德州大学西南医学中心的一项新研究表明,改变心脏细胞的能量消耗,可以帮助心脏死亡时心脏再生。这一发现公布在2月20日的《自然新陈代谢》杂志上,这将为治疗各种心肌受损的疾病(包括由病毒,毒素,高血压或心脏病引起的心力衰竭)开辟全新的途径。随后的研究表明,这种再生能力的变化似乎部分是由于破坏细胞线粒体所产生的自由基所致,这种亚细胞结构为细胞提供动力。这些自由基破坏细胞的DNA,这种现象称为DNA损伤,促使它们停止分裂。UT西南医学研究人员Hesham A. Sadek解释说,当前用于心力衰竭的药物治疗包括ACE抑制剂和β受体阻滞剂,这些都集中在试图阻止心肌丢失的恶性循环上,因为劳损进一步损害了剩余的心肌,导致更多的细胞死亡。 目前尚无用于重建心肌的治疗方法。九年前,Sadek和他的同事们发现,如果哺乳动物的心脏在生命的最初几天受到心肌细胞分裂(这些细胞负责心脏的收缩力)的刺激而受损,它们就会再生。但是,这种能力在7天之后就完全丧失了,这是一个突然的转折点,这些细胞的分裂急剧减慢。Sadek解释说,心肌细胞线粒体消耗能量的方式似乎促进了自由基产生的转变。尽管线粒体在子宫内和出生时都依赖葡萄糖,但它们在出生后的几天会转换为脂肪酸,利用母乳中的这些能量密集分子。Sadek和他的同事们想知道,强迫线粒体继续消耗葡萄糖是否会阻碍DNA损伤,进而扩大心脏细胞再生的窗口。为了验证这个想法,研究人员尝试了两个不同的实验。首先,他们研究了幼鼠,它们的母亲经过基因改造产生低脂母乳,并且在断奶后以低脂食物为食。研究人员发现,这些啮齿动物维持心脏再生的能力比正常情况晚关闭了几周,它们的心肌细胞继续表达与细胞分裂相关的基因,其窗口的时间要比那些定期喂母乳的小鼠长得多。但是,这种作用并没有持续到成年期——它们的肝脏最终通过合成饮食中缺少的脂肪来弥补其不足,这大大降低了心脏的再生能力。在第二个实验中,研究人员创造了转基因动物,其中研究人员删除一种称为丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)的酶,这是心脏细胞线粒体消化脂肪酸所必需的。当研究人员提供一种药物来关闭PDK4的生产时,即使在成年期,这些动物的心肌细胞也开始消耗葡萄糖而不是脂肪酸。在研究人员模拟心脏病发作后,这些动物的心脏功能得到改善,并伴有基因表达标记,表明它们的心肌细胞仍在活跃分裂。Sadek指出,这些发现提供了原理上的证明,即可以通过控制心肌细胞线粒体消耗的能量来重新打开心脏细胞再生的窗口。他说:“最终,可能会开发出能改变心肌细胞饮食的药物,使它们再次分裂,从而逆转心力衰竭,这代表真正的治愈方法。”
  • 分子互作定量检测技术介绍及案例分享——中科院分子细胞科学卓越创新中心高级工程师吴萌
    为帮助科研工作者了解前沿分子互作分析技术,向用户传递准确、实用的技术干货和宝贵的实验经验。本期,仪器信息网特别邀请到中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)吴萌高级工程师谈一谈分子间相互作用定量分析技术及案例分享。中科院分子细胞科学卓越创新中心 吴萌 高级工程师现就职于中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)分子生物学技术平台,负责生物分子相互作用相关检测仪器管理,主要从事分子互作技术服务、平台仪器管理、用户使用培训及相关工作。深耕生物分子互作技术领域近十年,积累了大量相关经验,为科研工作者论文发表提供高质量的技术服务支持。探究生物分子间相互作用,可以从分子水平上揭示生物体各项生理机能,为探讨疾病的治疗和预防提供理论依据,对研究生命活动的规律有重要指导意义。近年来,可用于定量检测分子间相互作用的新型技术因其无需标记、实时表征且检测快速等特点而迅速发展,应用广泛。本文选取其中比较有代表性的四种技术,分别是等温滴定微量热(Isothermal Titration Calorimetry, ITC)、微量热泳动(MicroScale Thermophoresis, MST)、表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)和生物膜干涉(Bio-Layer Interferometry, BLI),围绕其技术特点进行介绍并分享几则研究案例。ITC、MST、SPR及BLI技术解析ITC技术可直接检测生物分子结合过程中的热量改变。实验时,保持仪器样品池和参比池温度相同,通过加热补偿原理检测体系热量变化,从而得到生物分子的结合信息。其最大特点在于样品在溶液内即可完成检测,且无需任何标记,单次实验即可测定亲和力常数及热力学常数。MST技术是测量溶液中分子环境的改变,如水化层、电荷等特性变化而导致的微量热改变,从而确定亲和力大小的。该技术优点在于仪器灵敏度高,分子结构或者构象上的微小改变都可以检测到,且不受样品分子量限制。MST在溶液中即可完成检测,样品不需要固定在一个表面。SPR技术则通过将一个分子固定在传感芯片表面的形式,将另一分子以溶液形式连续流过芯片,检测器可以实时检测到溶液中分子与芯片表面分子的结合、解离过程。SPR通过实时记录传感器芯片表面分子质量变化,实时监测分子间相互作用信息。BLI技术也是一种光学分析技术(原理类似SPR技术),检测的是生物传感器上固定的生物分子表面层厚度的变化。若待测分子与生物传感器尖端的固定相分子发生结合,其数量的变化可致实时测定的干涉图谱发生相应改变,进而得到分子间相互作用信息。SPR和BLI技术均可实时检测到结合过程和解离过程,因此不仅可以提供亲和力信息,还可以提供结合常数和解离常数等动力学信息。相比于免疫共沉淀、融合蛋白沉降等传统检测技术,以上四种技术具有所需样品量少、实验时间短、结果重复性好、假阳性低等特点,在生物分子相互作用检测中具有很大的优势,在蛋白质组学、细胞信号传导、疫苗和抗体药物研发、药物筛选及抗生素快速检测等多个领域应用广泛。本文分享几则不同科研领域的研究案例,希望为大家仪器应用方案拓宽思路。应用案例分享案例一:核酸适配体(Aptamer)通常是利用体外筛选技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段,能与相应的配体进行高亲和力和强特异性的结合。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的吴继红课题组[1]通过体外筛选技术筛选疾病生物标志物特异性结合的核酸适配体后,运用BLI和ITC等技术分析核酸适配体序列与靶分子之间的相互作用。优选动力学和热力学性能较好的核酸适配体序列进行优化和改造,通过BLI技术检测,获得最佳性能的核酸适配体序列,并建立了基于核酸适配体的快速检测疾病生物标志物的新方法。BLI技术进行核酸适配体的筛选及验证案例二:介孔二氧化硅纳米颗粒(Mesoporous silicana noparticles,MSNs)作为新一代纳米材料的代表,被认为是最有希望用于临床应用的药物载体。但目前大部分研究集中于MSNs的功能化设计上,其非功能化的固有生物学效应研究报道较少。上海交通大学医学院公共卫生学院王慧教授[2]等人通过对机制的研究,发现MSNs能够靶向肿瘤组织中巨噬细胞。运用MST技术检测到MSNs可直接作用于巨噬细胞表面TLR4受体。通过联合PD-1抗体,MSNs能够在治疗早期,快速地建立了T细胞炎症性的肿瘤微环境,从而克服肿瘤对PD-1抗体的耐药性。该研究为MSNs在肿瘤免疫治疗中的潜在应用提供了理论基础,为进一步开发新型纳米药物提供了科学依据。MST技术检测FITC-MSNs与TLR4蛋白的亲和力案例三:雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)是感受营养与应激信号调节细胞生长与代谢的中心调控分子。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员丁建平研究员[3]等人研究揭示了SAMTOR作为一个S-腺苷甲硫氨酸(SAM)传感器,通过感知SAM以调控mTORC1活性的分子机制。该研究工作中,通过ITC技术测定了黑腹果蝇源SAMTOR(dSAMTOR)的MTase结构域与SAM和SAH的相互作用,进一步对激活mTORC1活性的功能开展深入研究。ITC技术检测SAM和SAH与dSAMTOR的亲和力案例四和案例五:蛋白-化合物亲和力测定蛋白和小分子化合物间的相互作用检测,经常受限于化合物的溶解性及分子量过小等因素,难以得到准确的亲和力信息。往往需要实验人员通过对测试条件,如缓冲液条件、传感器灵敏度、样品标记手段等改善和优化最终获得高质量的数据。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心杨巍维研究员[4]等人运用SPR技术检测了重组SSRP1蛋白和糖酵解代谢物-丙酮酸(pyruvate, 分子量仅为88.06Da)的相互作用,成功得到二者之间的亲和力常数为280μMol,进而从机制上解释了丙酮酸在肿瘤DNA损伤应答(DNA damage response, DDR)中的新功能。上海交通大学医学院王宏林教授[5]等人利用生物素标记的AKBA固定到生物传感器上,通过BLI技术检测到AKBA可直接作用于甲硫氨酸腺苷转移酶IIα( MethionineAdenosyltransferase2A, MAT2A)。以上所分享的研究工作中,分子间相互作用的数据均在中科院分子细胞科学卓越创新中心的分子生物学技术平台的ITC、MST、BLI仪器和化学生物学技术平台的SPR仪器上完成的。分子生物学技术平台隶属于中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的公共技术中心,是分子生物学国家重点实验室的主要技术平台。平台目前拥有蛋白质稳定性分析仪、差示扫描量热仪等可用于蛋白质质控、稳定性条件筛选等测试,同时拥有ITC、MST、BLI、SPR四台仪器,用于分子间相互作用的定量检测。经过近十年的发展和实验经验的积累,我们针对不同的样品体系进行归类,建立了成熟的检测方案,可以为科研及工业用户提供高质量的技术服务支撑。 参考文献:[1] Gao S., Zheng X., Teng Y, et al. Development of a fluorescently labeled aptamer structure- switching sssay for sensitive and rapid detection of gliotoxin. Analytical Chemistry. 2019,91 (2): 1610-1618[2] Sun M, Gu P, Yang Y, et al. Mesoporous silica nanoparticles inflame tumors to overcome anti-PD-1 resistance through TLR4-NFκB axis. Journal for Immuno Therapy of Cancer, 2021, 9: e002508[3] Tang X, Zhang Y, Wang G, et al. Molecular mechanism of S-adenosylmethionine sensing by SAMTOR in mTORC1 signaling. Sci Adv. 2022 Jul 8(26):eabn3868[4] Wu S, Cao R, Tao B, Wu P, et.al. Pyruvate facilitates FACT-mediated γH2AX loading to chromatin and promotes the radiation resistance of glioblastoma. Adv Sci (Weinh). 2022 Mar, 9(8): e2104055[5] Bai, J., Gao, Y., Chen, L. et al. Identification of a natural inhibitor of methionine adenosyl transferase 2A regulating one-carbon metabolism in keratinocytes. E Bio Medicine, Volume 39, 2019, Pages 575-590
  • 专家解读|GB/T 39560.12-2024 电子电气产品中某些物质的测定 第12部分:气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯
    多溴联苯、多溴二苯醚是一种新型持久性有机污染物,在环境及生物体内普遍存在且污染呈增长趋势,并对动物及人类健康造成潜在的危害,已对其进行严格管控。而邻苯二甲酸酯作为塑料产品中的增塑剂,被广泛应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品等产品中,因其给环境和健康带来严重危害同样已被社会广泛关注,并加以限制。电子电气产品作为人们日常生活必不可少的一部分,产品中所含有害物质对环境和人体健康的影响备受关注,国内外均出台了相关政策对其加以管控,比较典型的就是欧盟RoHS法规,其2.0版本中对多溴联苯、多溴二苯醚以及四种邻苯二甲酸酯物质进行了规定,要求出口到欧盟地区的电子电气产品均应执行法规要求。此外,为贯彻落实我国《“十四五”工业绿色发展规划》中有关推动生产过程清洁化转型,减少有害物质源头使用的重要工作,2024年6月29日GB/T 26572-2011《电子电气产品中限用物质的限量要求》国家标准第1号修改单正式发布,其规定的有害物质限量要求与欧盟RoHS法规管控物质完成一致,这也标志着中国RoHS正式与国际接轨。该修改单中明确规定,电子电气产品有害物质检测方法标准全部更新为GB/T 39560系列,而本标准作为GB/T 39560系列标准的第12部分,同样适用,并将于2024年10月1日开始实施,以此确保我国RoHS检测技术及结果与国际一致。GB_T 39560_12-2024 《电子电气产品中某些物质的测定第12部分_气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯》.pdf一、制定背景 电子电气产品生产和销售企业,为应对欧盟RoHS法规以及我国《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》要求,对产品中的限用物质进行检测,以确保符合性。由于法规要求不断更新,且所测试的有机类化合物相对复杂,导致目前所用的检测方法较多,出现同一样品按照不同项目多次处理和测定的情况,花费大量的检测时间和成本。根据有机物萃取和GC-MS检测技术原理,将不同类型的有机化合物通过方法优化,取得同时萃取和检测的方法,从而减少检测时间和技术成本,在确保满足法规要求的同时,为企业及第三方检测机构提供一套更科学、可靠的技术方法,对于保障电子电气产品的安全性和环保性具有重要意义。二、制定过程本标准等同采用IEC62321-12的标准,该国际标准同样为工业和信息化部电子第五研究所牵头制订,本标准在采纳该标准的同时,依托行业发展的战略背景,集合了国内电子电气行业一批权威的科研院所、检测平台、仪器生产厂家以及生产企业代表等22家单位,积极投身标准的制定当中。编制组历时3年对标准技术内容进行了充分而详实的论证,解决了多个技术难点,最终确保标准的实用性,并在相关领域得到推广应用。三、主要内容本标准详细规定了电子电气产品聚合物中PBB、PBDE以及四种邻苯的测试方法,包括适用范围、测定原理、样品制备、仪器参数、校准、质量控制以及附录参考文件等。1. 适用范围:本标准适用于电子电气产品聚合物中多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)和四种邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP))的测定。并已经通过测试聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸橡胶(ACM)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)和聚乙烯(PE)等材料的评估。测定范围为25 mg/kg至2000 mg/kg。2. 测定原理本标准采用超声波辅助萃取方法,将聚合物样品中的PBB、PBDE和邻苯二甲酸酯萃取出来,然后采用GC-MS进行定性和定量分析。GC-MS可以同时进行多种化合物的分析,灵敏度高,准确性好,是测定PBB、PBDE和邻苯二甲酸酯的理想方法。3. 样品制备本标准在储备溶液准备中,给出了建议使用的标记物、内标物、储备液浓度以及储存条件等信息。在分析的一般说明中将可能影响分析过程的空白值以及外界环境影响因素等进行了阐述说明。样品制备是分析过程中至关重要的一步。本标准规定了样品的研磨、筛分和萃取等步骤。样品应研磨并通过500μm的筛子,或者切成小于1x1 mm的碎片。样品制备的粒径对于萃取效果影响较大,因此标准中对于样品的粒径大小进行了限值,以确保达到最佳的萃取效果。称取100 mg ± 10 mg样品,用预先清洗过的滤纸包裹后置于离心管中,用4mL丙酮/正己烷浸没样品,加入25μL标记物(1000μg/mL),使用超声波辅助萃取方法,将PBB、PBDE和邻苯二甲酸酯从样品中萃取出来。萃取完成的样品进行离心,转移上清液于25mL容量瓶中,重复两次以上萃取步骤,最终将三次萃取离心的上清液全部转移至25mL容量瓶中,定容至标记处,加入内标物后完成样品制备。标记物主要用于指示样品回收率效果,因此在样品制备的前端就应加入,伴随样品处理的全过程,以此进行监控。标准中同样规定了超声的萃取时间以及水浴温度等条件,试剂的选取以及萃取时间和温度的设置对于样品提取效果极为重要,能以最短的时间达到最佳的效果。需要注意的是,萃取过程中,超声浴中的水位应高于管内的萃取液位,并且由于有机溶剂在密封管中的挥发,水浴温度过高可能会造成危险。在操作过程中应关注温度变化,确保试验安全。4. 仪器参数GC-MS的仪器参数对分析结果的准确性和可靠性至关重要。本标准给出了GC-MS的仪器的推荐参数,包括色谱柱类型、进样方式、载气流速、柱温箱温度、传输线温度、离子源温度、电离方法和驻留时间等。这些参数可以根据不同的仪器和分析要求进行调整,同时给出对应目标物的定性与定量离子参考。5. 校准校准是定量分析的基础。本标准规定了使用标准物质溶液进行校准的方法。通过绘制校准曲线,可以建立分析物浓度和仪器响应之间的关系,从而进行定量分析。本标准对校准曲线的具体绘制方法以及推荐选择的浓度点进行了规定,包括标记物以及内标物溶液的配制方法,同时给出校准曲线的线性回归方程以及各参数的意义。需要注意,样品和标准溶液使用的溶剂应该相同,以避免任何潜在的溶剂影响。所有校准溶液在使用前应储存在低于-10℃的温度下。每个校准曲线的线性回归拟合的相对标准偏差(RSD)应小于或等于线性校准函数的 15%。校准曲线绘制过程中应尽可能采用线性回归校准。在不能达到线性回归符合的要求(小于或等于15%的相对标准偏差(RSD)),如果其它统计处理方式(例如相关系数或曲线达到 0.995 或更好)证明可接受,也可使用多项式拟合。此外,在建立十溴二苯醚的校准曲线时,标准中给出校准范围的建议调整要求。6. 计算根据拟合的线性方程进行样品浓度计算,当使用线性回归不能满足曲线的相对标准偏差要求时,可以使用多项式(例如二次)回归,但要满足所有的质量控制要求。如果样品中每种同系物的浓度超出各自的曲线线性范围,需对样品进行稀释,应尽量使其浓度在校准范围的中间部分。样品中的多溴二苯醚总量和多溴联苯总量不仅局限于校准溶液中的标准物质,除此之外的其他可经过确证的多溴二苯醚和多溴联苯物质也应算入总量。7. 质量控制本标准规定了严格的质量控制措施,通过分辨率对仪器进行监控,通过空白试验、基体加标、分析连续校准核查标准物(CCC)、标记物回收率、检出限以及定量限等指标对整个分析方法的过程进行质量监控,并详细阐述了实施过程,当上述所述质控内容不能满足标准中规定的要求时,所得的结果是不可信的,需要对各个环节进行逐一排查确认后,重新进行测试,从而确保分析结果的可靠性和准确性。8. 附录附录中对不同萃取剂的萃取效率实例、不同循环次数的萃取效率实例、气相色谱质谱图、各目标化合物的质谱图、国际实验室间比对12(IIS12)的统计结果进行了展示,对过程操作给予指导。以上为本标准的所有解读内容,通过本次标准解读,对标准的内涵和实施要求有了更深入的了解。这一标准的实施将极大提高检测技术的准确性和可靠性,促进相关行业的持续发展。本标准的制定和实施不仅符合国内市场的需求,更是我们接轨国际标准、参与国际竞争的重要步骤。其有助于提升我国产品在国际市场上的信誉度和竞争力,促进国际贸易的便利化。(作者:工业和信息化部电子第五研究所环境与绿色发展中心环境技术部部长/高级工程师 丑天姝)丑天姝,高级工程师,现任工业和信息化部电子第五研究所环境与绿色发展中心环境技术部部长。主要从事毒害物质检测、绿色供应链管理、环境地球化学、环境分析等相关研究。主要承担工信部高质量发展专项“高效液相色谱-高分辨离子淌度质谱联用仪”项目、“第二次全国污染源普查工业污染源产排污系数核算项目”、肇庆市科技项目“典型工业污泥低温干化关键技术研发与应用示范”、增城区科技项目“田螺废弃物中芳香基硫酸酯酶的提取及其应用研究”以及“增城市基本农田(菜地)土壤环境质量调查研究”等各类课题项目14项,参与制修订国际标准2项、国家及行业标准8项;发表论文6篇,获得专利3件;出版著作1部。
  • 质谱技术的新方向—电荷检测质谱法(CDMS)
    电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数,进而算得离子质量m的单粒子统计方法,在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中,被分析物质首先被离子化,随后各种离子被引入真空中的质量分析器,在分析器中的电场磁场作用下,离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异,因而造成时空上的分离,并由检测器依次检测出来,因此形成质谱。所以,目前的质谱仪测量的是离子的质荷比(m/z),而不是质量本身。经过一个多世纪的发展,质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子,逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离(ESI)进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时,溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端,强电场促使样品溶液喷雾,喷雾中的液滴通过蒸发,库仑爆炸等过程,形成带有多个电荷的蛋白质离子,被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少,取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象(折叠或打开)以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说,ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群,群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布(例如z = 11,12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z,进而求出实际的质量m的分布,也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小(分子量在5万以下)、较简单纯净的蛋白样品,退卷积还是很有效的。然而,在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析,特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升,分子结构越来越复杂,各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化(heterogeneity),很宽的质量m分布(可达上千Da)使得不同价态的峰群连接在一起。图1中,用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定,由于各种价态的质谱峰群连城一片,根本无法辨别谱峰,得到样品分子的质量。同时,实际样品也可能因处理不善或自然裂解,使谱图混杂着不同大小的分子离子,它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白,分子量超过3、4万就出现峰群交叠,无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明,对于大生物分子的质谱分析,仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b)晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。(摘自:Kafader, J. O., Nature methods, 17(4), 391-394)糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物,其糖修饰对其功能非常关键,准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中,看到的好像是一堆杂草,无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测,是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代,美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比,从而算出离子的质量m。随后,美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱,并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比,进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量,就可以把总离子事件统计出来,形成按质量分布的直方图,而这就是一张电荷检测质谱。图2,Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中,离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换,得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比,而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比,它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关,而这些参量都存在不定性;并且由于镜像电荷信号强度极弱,回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响,因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现,CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进,特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后,实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差,测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体(protein complex)和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下,通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值,从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶(PKn)多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时,ToF质谱完全无法辨别其质量分布,而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱(左)和用CDMS测量的丙酮酸激酶(PK)多聚体,使用相同样品和相同电喷雾条件。(摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前,虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度,但该方法每次只能测一个离子,否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中,每次引入的离子数是随机分布的,需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件,也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件,并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s,得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新,能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析,避免了离子之间的空间电荷作用,可以在一个测量周期内测量10-20个离子,进而有望提高了检测效率。与此同时,其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统,通过更新数据处理软件,对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外,轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动,导致电荷分布在中心电极周围,因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称,基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过,在电荷测量精度上,Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右,较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距,但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT,一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器,如图4,而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进,实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法,能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题,同时实验验证了该方法的有效性,还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判,为深入研究CDMS技术,消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4,用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 (A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前,电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段,还没有现成的商品仪器出售,只有能够自己开发质谱仪器硬件,或自己改编FTMS(含Orbitrap)软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术(CDMS)及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立,他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室,并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内,CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求,但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的,但国内目前对FT类型的质谱仪器研究,除了少量理论分析与离子光学仿真工作外,还没有实质性的进展,也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求,笔者打算在前期研究工作的基础上,研究开发静电离子阱分析器,并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件,建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制,解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述,目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时,由于其分子量的差异性(heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题,导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪,无需对电荷态退卷积,可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此,该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究,抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间,具体可以列举以下几个方面:(1)新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析,可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构,密度分布等。(2)可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图,为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系,从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。(3)通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布,以及质量与电荷的关联,可以推断这些大分子的结构,比如它的聚合程度、纤维股数等。(4)在病毒研究中,可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程,这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。(5)在基因疗法研究和产品质控中,本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率,检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展;(6)电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数,推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇,除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外,也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者:宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系,以色列魏兹曼科学研究所,英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员,研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发,是国际上数字离子阱质谱技术的创始人,在离子源,四极场离子阱,静电离子阱,飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇,有三十余项发明专利。领域:QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap,FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队,继续静电离子阱的设计和优化工作,已提出了静电“和谐阱”的设计概念,充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺,为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备,也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。
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