嘌呤核苷磷酸化酶

大家好，本周为大家介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry，文章作者是英国埃克塞特大学的Jonathan J. Phillips。　　变构调节指在蛋白质的正构位点上的变化通过蛋白质内部传递，最终影响到变构位点的结构，从而调整白质功能。理解蛋白质功能转换背后的特定结构动态变化对于分子生物学和药物发现领域至关重要。尽管变构现象自从提出以来已有广泛的研究，但是关于信号如何在蛋白质内部长距离传递的具体机制仍然不甚清楚。很大程度上是由于缺乏能够在时间和空间上高分辨率测量这些信号的生物物理方法。糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase，GlyP)是研究变构调节常用的标准蛋白，GlyP与II型糖尿病和转移性癌症的治疗密切相关。GlyP作为一种典型的变构酶，其活性受磷酸化修饰、多种天然配体和药物的调控。本文旨在通过开发和应用非平衡毫秒级氢/氘交换质谱(neHDX-MS)技术，来精确定位GlyP在变构激活和抑制期间的动态结构变化。这项技术能够提供蛋白质在毫秒时间尺度上的局部结构动态信息，有助于揭示变构调节过程中的瞬态结构特征，从而为理解蛋白质的动态行为和设计变构调节剂提供重要的结构信息。　　作者首先确定了能够完全激活或抑制GlyP的条件。25 mM 的AMP能实现GlyPb的最大激活(图1A)。32 mM咖啡因足以完全抑制GlyPa(图1B)。并且观察到50ms内AMP和咖啡因能够达到最佳激活/抑制状态(图1C和1D)。　　图1.糖原磷酸化酶b的变构激活和糖原磷酸化酶a的抑制。　　随后作者通过neHDX-MS捕捉由AMP引起的GlyPb变构激活过程中的局部结构扰动。通过激活过渡态与未激活和激活状态之间的HDX差异，作者将这些肽段分成了七个类群。其中重点值得关注的类群是c、d(其他类群对应区域及趋势不在此详细介绍)，因为他们的HDX行为与未激活和激活时的稳定态都有明显差异，这些局部区域的结构变化是过渡态的独特体现(图2A)。其中，c类群主要涵盖了tower helix区(图2B)，说明该区域在从未激活到激活状态的过渡态中，表现出相较于前后二者皆较高的动态性。d类群涵盖活性位点，说明活性稳点结构在因结合发生了结构稳定化现象。为了从原子水平理解这些瞬态结构变化，研究人员使用了一种基于Energy Calculation and Dynamics(ENCAD)的方法，Climber，来模拟从非活性状态到活性状态转变过程中的过渡态内部作用变化。结果显示，tower helix在激活过程中经历了氢键先断裂后形成的变化，这与观察到的HDX增加相一致(图4A)。　　图2.GlyPB中表现不同结构动力学行为的类群。　　图3.局部区域HDX动力学。　　图4.GlyP在活性和非活性状态之间的结构插值。　　随后作者探讨了咖啡因如何通过变构抑制影响GlyPa的结构动态。同样作者也比较了抑制过渡态与未抑制和抑制状态之间的HDX差异，分成了七个类群。在这几组类群中，仅有m表现出较未抑制和抑制状态都较明显的氘代上升趋势(图2C、图3C&D)。m区域涵盖了tower helix区(图2D)，说明该区域在未抑制状态到完全抑制状态的过渡阶段内，发生了局部去结构化现象。此外，在280s loop和250′ loop区域也表现出类似的瞬时去稳定化现象。结合AMP激活实验中的现象表明，尽管咖啡因和AMP作用于GlyP的不同位点，但它们都可能通过类似的变构路径(即tower helix的去稳定化)来引起GlyP的变构调节，从而实现对该蛋白功能的调控。同样在Climber分析中，可以观察到对应区域发生了氢键重排，与neHDX-MS结果呼应(图4B)。　　本文讨论了GlyP的变构调节中间态涉及的局部结构动态变化，并通过毫秒级neHDX-MS揭示了这些变化。结果表明激活和抑制过渡态都涉及到tower helix的氢键断裂和局部结构重排，这是两个途径的共同特点。本研究的亮点在于开发了一种新的neHDX-MS方法，能够在毫秒时间尺度上观察蛋白质的变构结构动态。这种方法不仅对理解GlyP的变构机制具有重要意义，而且可以广泛应用于不同蛋白质的变构研究，为理解蛋白质的变构调节提供了新的视角和工具。　　撰稿：罗宇翔　　编辑：李惠琳　　文章引用：Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry　　参考文献　　Kish, M. Ivory, D. P. Phillips, J. J., Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2023, 146 (1), 298-307.

大家好，本周为大家介绍一篇本课题组发表在ACS Chem. Biol.上的文章，Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling1。变构调节在自然界中广泛存在，可以用于调控细胞过程。糖原磷酸化酶（GP）是第一个被鉴定出的与变构调节相关的磷酸化蛋白。GP是一个分子量约196kD的同源二聚体蛋白，是糖代谢中重要的组分，也是2型糖尿病及癌症的靶点。AMP结合以及Ser14的磷酸化介导了GP的变构调节，使其构象从非活化的T-state GPb（未磷酸化状态）转变为活化的R-state GPa（磷酸化状态）。即使目前X-射线晶体学法解析出了GP的原子级蛋白结构，但受限于较大分子量，其结构动态性的检测较为困难，因此与GP变构调节相关的结构动态变化过程仍较为模糊。核磁共振（NMR）谱及分子动力学（MD）模拟等是探究蛋白质结构动态性的常用方法，但NMR分析存在分子量上限，且样品消耗量大，MD模拟的时间尺度和力场准确度有限。质谱（MS）法具有快速、灵敏的特点，是蛋白质结构、动态性以及构象变化分析中强有力的一款技术。氢氘交换质谱（HDX-MS）通过监测蛋白骨架酰胺氢原子与溶液中氘的交换来反映蛋白质构象动态性，因此适用于探究由配体、蛋白结合或共价修饰引起的蛋白质构象变化。同时，多个软件实现了由HDX-MS数据计算保护因子（PFs）和吉布斯自由能，从而提取残基水平的蛋白动态性信息。此外，在先前的工作中2, 3，我们整合了native MS和top-down方法（native top-down，nTD-MS技术），成功实现了多个蛋白复合物的一级序列到高阶结构等多方面信息的检测（包括测序、翻译后修饰、配体结合、结构稳定性、朝向等）。整合多种结构质谱法（整合结构质谱法）可以有效填补传统生物物理法中结构到动态性联系中的空缺，更好地表征变构调控现象。本文整合了HDX-MS、nTD-MS、PF分析、MD模拟以及变构信号分析检测了磷酸化介导的GP变构调控的结构和动态性基础，为GP的变构调控过程提供了见解。根据X-射线晶体学结构报道（图1a），T-state GPb转变为R-state GPa时，二聚体界面中N-末端尾部、α2、cap’（图1b）以及tower-tower helices区（图1c）发生了明显的结构重排，导致催化位点开放，从而底物磷酸吡哆醛（PLP）可以结合。尽管有晶体学报道，但与变构调控关联的构象动态性仍有待探寻。图1.（a）磷酸化介导T-state GPb（PDB：8GPB）向R-state GPa（PDB：1GPA）的构象转变；亚基相互作用界面：（b）C端区域和（c）tower-tower helices，GPb为蓝色，GPa为绿色。首先我们通过nTD-MS进行了检测。如图2a、b，谱图中观察到了GPb的单体和二聚体信号，其中二聚体为主要形式；GPa除了单体和二聚体外，谱图中还存在少量四聚体，但仍以二聚体为主要形式。当增加sampling cone（SC）电压时，GPb、GPa保留了其二聚体形式（图2c、d）。随后我们选择离子（29+）并在trap池中进行了碎裂（图2e、f、g、h），谱图低质荷比区GPa的碎片相对峰强度较GPb高，说明GP的二聚体互作界面较为稳定，且GPb亚基结构较GPa稳定。nTD-MS不仅能够探究GPb、GPa的结构差异，也能够为接下来的HDX-MS实验做好前期样品质量检查工作。图2.不同活化条件下GPb、GPa的nTD-MS谱图。（a、b）SC=40V；（c、d）SC=150V；（e、f）SC=150V、trap=100eV；（g，h）SC=150V、trap=200eV。左侧为GPb，右侧为GPa。随后我们进行了HDX-MS实验。图3a中展示了五个时间点的HDX heat map。图3b为通过PyHDX软件计算产生的PF值。其中N-端（1-22）以及tower helix前的loop区域（256-261）的氘代值较高、PF值较低，说明这些区域较为柔性或是结构较为无序。此外我们发现，tower-tower helices（262-276）区域的氘代值较低、PF值较高，表明helices的旋转可能是由前端可塑性铰链区触发的，而非helices本身的变形和重塑引起的，这些发现在晶体结构数据中均有吻合之处。除这两个区域外，GPa和GPb基本保持了稳定的整体结构。而从1μs原子级MD模拟计算得到的均方根波动（RMSF）和溶剂可及表面（SASA）中我们也发现（图3c），这两个区域数据与HDX-MS信息有所吻合，但MD模拟中部分区域未和HDX-MS相吻合的区域可能跟序列覆盖不足相关。图3. （a、d）GPb和GPa在不同标记时间下的氘代热图并映射到结构中（PDB: 1GPA）。（b、e）基于HDX-MS数据计算得到的PF值并映射到晶体结构中。（c、f）MD模拟中RMSF和SASA值并映射到结构中。从氘代差异图（图4a）中可以看出，4个区域呈氘代降低趋势（红色方框），多个区域呈氘代上升趋势（蓝色方框）（GPa-GPb）。而PF差的变化趋势与氘代变化趋势基本一致（图4b）。由数据可知，N-端和tower-tower helices的变化说明磷酸化介导的变构稳定了这两个区域，α1-cap-α2区域的动态性轻微下降。除此之外多个区域（尤其是tower-tower helices序列后的区域）均表现为PF值下降，说明相比于GPb，GPa催化位点附近的区域动态性增强了。接下来我们根据HDX kinetic plot特征将其进行了分类，并详细讨论了所属区域的变化。图4.（a）GPa-GPb HDX-MS的氘代差异图。（b）GPb到GPa PF的变化。 首先是N-端和C-端的变化（图5）。N-端残基1-22表现氘代下降，这说明N-端具有一定可塑性。受N-端区域磷酸化和结构变化影响，C-端区域也产生了一定的变化。此外，残基30-50（cap区）和残基111-117（α4back-loop）区表现氘代下降，而103-109（α4front）表现氘代上升。根据晶体结构推测，cap区和α4back-loop的氘代变化受N-末端变化影响，原有的残基相互作用被打破，形成新的残基间相互作用，同时这两个区域也经历了结构重排，因此表现出较明显的氘代变化。残基88-99（β2-α3）和残基125-141（β3-L-α6）氘代上升。总的来说，磷酸化使得cap′/α2界面互作增强了，同时磷酸化基团和精氨酸残基的静电相互作用是cap区产生变化的主要原因，而α1和α2起到锚定作用，其相对位置基本保持不变。图5.GPb（a）和GPa（b）的N-端和C-端区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 此外，tower-tower helices（α7，残基262-278）区的变化同样值得关注（图6）。250s loop是表面暴露区域，未与其他区域发生接触，其氘代下降可能是因为自身结构的收缩。而肽段262-267和268-274氘代下降提示该区域可能发生了低周转率或强互作的结合反应。280s loop区氘代值上升。这些变化均说明，tower-tower helix的角度的改变不仅影响了二聚体界面结构，而且还影响了其靠近催化位点的周围区域。因此我们结合晶体结构推测，磷酸化和N-端相对位置的改变，使250s loop自身结构收缩，从而打破了Tyr262' -Pro281和Tyr262-Tyr280′之间的相互作用，导致两个亚基的tower helices发生相对滑动，倾斜角度增加。图6.GPb（a）和GPa（b）tower helix区域的局部结构和HDX动力学曲线（c）。 最后是催化位点、PLP结合位点和糖原存储位点的变化情况（图7）。催化位点周围多数区域均表现氘代上升趋势。我们推测，随着Pro281、Ile165和Asn133间的相互作用被打破，Arg569与Ile165、Pro281、Asn133间的互作也随之打破，因此催化位点和PLP结合位点周围的残基溶剂可及性上升，局部区域结构变得更为灵活，催化位点开放并转变为活化构象。糖原储存位点位于GP表面，距离催化位点30Å，除了α23（残基699−708）外，HDX-MS在糖原存储区没有观察到明显的变化。图7.GPb（a）和GPa（b）的催化位点和PLP（橙色）结合位点的局部结构和HDX动力学曲线（c）。结合以上所有数据，我们对磷酸化调节的动态机制进行了推测（流程图1）。磷酸化后，N-端尾部残基与acidic patch的互作被打破，也导致N-端尾部的有序化以及C-端尾部的无序化以及伴随的其他结构变化。通过在pSer14和Arg69和Arg43′之间形成新的盐桥，N-端残基被重定位，随之带来的是Asp838和His36′间的盐桥断裂。随着三级和四级结构的转变，250s loop收缩并发挥类似“门环”的作用，当其收缩时，Tyr262′-Pro281与Tyr262-Tyr280′之间的相互作用、276-279区与162-164区之间的氢键也被打破，导致tower helix发生相对滑动，tower-tower helices之间的作用被打破，同时将结构变化传递到催化位点。最后，280s loop和催化位点以及PLP结合位点附近的残基松动，通往催化位点和底物磷酸盐识别位点的通道打开，酶得以活化。流程图1.GP变构调节过程中，被打破（蓝色）或新形成的（红色）关键残基相互作用。 本文整合nTD-MS、HDX-MS、PF分析和MD模拟检测了GP磷酸化变构调节过程的结构和动态基础，通过该整合结构手段揭示了GP构象柔性、局部动态性以及长程变构调控构象变化中值得关注的信息。各个方法具有各自的优势，但也在一定层面存在局限，我们期待将HDX-MS信息与计算模拟信息进行更深度的整合以实现二者对蛋白质结构更精确的分析。撰稿：罗宇翔编辑：李惠琳原文：Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling李惠琳课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1. Huang, J. Chu, X. Luo, Y. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Li, H., Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics ofGlycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling. ACS Chem. Biol. 2022.2. Li, H. Nguyen, H. H. Ogorzalek Loo, R. R. Campuzano, I. D. G. Loo, J. A., An integrated native mass spectrometry and top-down proteomics method that connects sequence to structure and function of macromolecular complexes. Nat. Chem. 2018, 10 (2), 139-148.3. Li, H. Wongkongkathep, P. Van Orden, S. L. Ogorzalek Loo, R. R. Loo, J. A., Revealing ligand binding sites and quantifying subunit variants of noncovalent protein complexes in a single native top-down FTICR MS experiment. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2014, 25 (12), 2060-8.

蛋白质磷酸化是在激酶催化下将磷酸基团转移到底物蛋白质上的可逆过程，是能够调控蛋白质结构与功能且参与细胞内信号转导的重要翻译后修饰，在植物的生长、发育、环境适应以及作物的产量和品质调控中发挥着重要作用。深度解析磷酸化蛋白质组，是探讨磷酸化如何参与这些生物学过程以及筛选与作物重要农艺性状相关的关键磷酸化靶点的有效手段。然而，与动物相比，植物磷酸化蛋白质组的深度解析在技术上更具挑战性。这是由于植物细胞具有致密的细胞壁和大量的色素以及其他次生代谢物。前者增加了蛋白质提取的难度，而后者干扰了磷酸肽富集的效率和特异性。 中国科学院遗传与发育生物学研究所汪迎春研究组通过探索一系列的实验条件，研发出高效的植物磷酸化蛋白质组学新技术。该技术的主要特点是利用脱氧胆酸钠高效抽提植物蛋白，同时消除常规方法中导致样品损失和灵敏度降低的两个步骤，即在蛋白酶消化前的样品净化和在磷酸肽富集前的脱盐处理，在色素与其他干扰分子共存的情况下进行高特异性、高灵敏度地磷酸肽富集。 科研人员应用这一方法，在拟南芥、水稻、番茄和衣藻等绿色生物的组织中高效纯化磷酸化蛋白质组（单针质谱可鉴定约11,000个磷酸位点）。由于该技术主要面向高等植物及其他绿色生物（如衣藻），且操作简便，降低了实验所需的人力和试剂费用，因此命名为GreenPhos。GreenPhos可定量分析不同植物的磷酸化蛋白组，分析深度深、定量重复性高，有望成为植物磷酸化蛋白组学的通用技术。研究人员应用该技术，深度解析了拟南芥响应不同时长盐胁迫的差异磷酸化蛋白质组，发现了包括剪接体蛋白和一些激酶响应盐胁迫的磷酸化事件。 11月27日，相关研究成果在线发表在《分子植物》（Molecular Plant，DOI：10.1016/j.molp.2023.11.010）上。研究工作得到国家重点研发计划与中国科学院战略性先导科技专项的支持。中国科学院植物研究所的科研人员参与研究。GreenPhos工作流程及多种绿色生物磷酸化蛋白质组鉴定结果

在国家自然科学基金的大力支持下(项目资助号：21021004)，中国科学院大连化学物理研究所邹汉法研究员在磷酸化蛋白质组分析技术方面获得新进展，相关成果发表在最近一期的Nature Protocols上(2013，8，461-480)。(http://www.nature.com/nprot/journal/v8/n3/abs/ nprot.2013.010.html)。 　　固定化金属离子亲和色谱(IMAC) 是磷酸化蛋白质组学研究中最常用的磷酸化肽段富集技术之一，常规的IMAC使用的螯合基团有三羧甲基乙二胺、次氨基乙酸、亚氨基二乙酸等，在螯合铁、镓等金属离子后可用于磷酸肽的富集。其缺点是特异性不高，在富集磷酸肽的同时也富集了一些酸性肽。研究人员发现了磷酸酯锆或钛表面与磷酸肽之间的高特异性相互作用，并利用这一相互作用建立了以磷酸基团为螯合配体的新一代固定化金属离子亲和色谱技术。实验表明，该新型IMAC对磷酸肽富集的特异性优异，可以有效避免酸性肽段的非特异性吸附。与传统的IMAC相比较，其对磷酸肽的富集能力提高3-10倍，从而大大提高了蛋白质磷酸化分析的检测灵敏度和鉴定覆盖率。该新型IMAC方法自2006年发表首篇论文以来，已在Mol. Cell. Proteomics, J. Proteome Res., Anal. Chem.等蛋白质组学与分析化学权威期刊发表论文20余篇，其中2007年发表在Mol. Cell. Proteomics的一篇论文已经被引用110余次。采用该方法为核心技术进行了人类肝脏蛋白质磷酸化的规模化分离鉴定，建立了迄今为止国际上人类肝脏蛋白质磷酸化的最大数据集 (Mol. Cell. Proteomics，2012，11，1070-1083)。

p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 回顾2017年，基于质谱的临床研究有一项突破性发现。普渡大学陶纬国教授团队在2017年3月20日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上发表文章称，他们从人体血液中发现2400多种磷酸化蛋白。该发现首次证明了磷酸化蛋白可以作为基于液体活检的疾病标志物，能用于对癌症等重大疾病更早、更精准的非侵入性诊断，为 “液体活检”提供了全新的检测维度。近日，仪器信息网专访了陶纬国。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/a21a903c-0479-4776-9e2a-5b5c719f76fc.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 普渡大学 陶纬国教授 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 磷酸化蛋白突破性发现 /strong /span /p p 　　通过液体活检来诊断肿瘤和癌症等疾病一直是临床科学家关注的焦点，研究对象多集中在循环肿瘤细胞(CTC)和循环肿瘤DNA(ctDNA)，但是二者都有局限性：由于CTC在血清中的浓度非常低，取少量血液对其检测难度很大 癌症有很多基因突变，而这些突变不一定会显现出来，因此基于ctDNA进行的液体活检的诊断结果只能预测患病的概率，并不能确诊。 /p p 　　蛋白质磷酸化是调节和控制蛋白质活力和功能的最基本，最普遍，也是最重要的机制，同时，与许多疾病的发生密切相关。在众多肿瘤致病机理中，当前学术界对蛋白质磷酸化机理的研究最为清楚，80%-90%的癌症都跟蛋白质磷酸化有关。因此，许多抗肿瘤药物的研制都着眼于磷酸化蛋白。理论上，磷酸化蛋白作为相关基因突变的表达，在临床上能够帮助医生做出更明确的诊断。但是，有关基于液体活检的磷酸化蛋白研究还很少。此前，有个别报道在血液中发现几十种磷酸化蛋白，均是高丰度蛋白，生物学意义不大。“原因就是磷酸化蛋白一旦从细胞进入血液中就被肝脏分泌的磷酸酶水解了。”陶纬国解释说，“所以虽然磷酸化蛋白跟癌症关系非常密切，但人们无法对其进行检测。” /p p 　　陶纬国团队是如何从人体血液中检测到大量磷酸化蛋白的呢?这要从三年前的一篇文献报道说起，当时陶纬国从这篇文章中了解到外泌体和微囊的结构，“当我看到类似于纳米微粒的外泌体、微囊结构时，我认为可能会有磷酸化蛋白被包裹在外泌体中，然后进入血液。如果真是这样，被外泌体包裹的磷酸化蛋白可能会避免被血液中的磷酸酶水解。”于是陶纬国团队对血液中的外泌体、微囊进行了超速离心分离、提取，然后用质谱进行检测。一周以后，实验结果让所有人都惊呆了，他们从中发现了几千个磷酸化蛋白。这个突破性的发现使得临床科学家们今后可以在1毫升血浆里找到几千个磷酸化的位点，并从中筛选出不同疾病的生物标志物。之后，陶纬国团队对乳腺癌病人血清中的磷酸化蛋白做了研究，发现乳腺癌病人体内的磷酸化蛋白与其病症密切相关。 /p p 　　那么，磷酸化蛋白液体活检何时能够应用临床呢?陶纬国回答说：“虽然现在还不好断言，但我认为3-5年内都有可能。”他进一步解释，随着质谱技术的显著提升，一些原来检测不到的生物标志物现在能够检测了，后面的工作主要是考察重复性有多好，假阳性有多低。 /p p 　　谈及未来的工作，陶纬国表示，一方面会继续做乳腺癌的磷酸化蛋白生物标志物确认的工作 另一方面也会做其他疾病磷酸化蛋白生物标志物找筛的工作，“还有很多其它疾病，比如阿尔茨海默病、帕金森综合征等，也都是蛋白磷酸化有关。” /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 质谱用于生物大分子检测的思考 /strong /span /p p 　　陶纬国教授做蛋白组学研究至今已有十几年，用到的研究工具主要是质谱。在攻读博士期间，陶纬国师从普渡大学著名质谱专家Graham Cooks教授。博士毕业后，陶纬国加入了西雅图系统生物研究所，在Leroy Hood教授(自动DNA测序仪发明人)和Ruedi Aebersold教授(著名蛋白质组学专家)课题组继续博士后研究。从那时起，陶纬国就开始了他的磷酸化蛋白质组学检测的研究，“重回普渡教书以后，我的工作基本上是围绕着怎么去提高磷酸化蛋白分析手段来开展的。质谱在我的工作扮演着中心角色，包括方法开发，蛋白生物标志物早筛，全靠质谱来做。”首先是早筛，用质谱(Orbitrap)筛选出相关的生物标志物(磷酸化蛋白) 然后对病人的样本进行检测，用统计学的方法对检测结果进行分类 最后，分析统计学上有意义的、跟病人相关的磷酸化蛋白。 /p p 　　在过去二三十年里，质谱在生物大分子检测方面有几个重要的技术突破。首先，80年代末90年代初， ESI和MALDI的出现，使质谱能够用于分析生物样品 第二，近十几年来，高分辨质谱的飞跃发展，大大提升生物大分子的分析效率。“我读博士后时(2002年)，很多仪器还是低分辨的，生物样品还是挺难做的，做完一个磷酸化的蛋白，单是数据库检索就要三天，而且，相对来说，得到的数据假阳性高。现在的高分辨质谱解谱很容易，差不多半个小时就够了，假阳性也降低很多。”此外，陶纬国还说到，“UPLC与质谱的结合在技术上是很大的进步，使色谱的分离效率赶上了质谱的速度，现在一个小时能检测到几千个蛋白，非常快。” /p p 　　同时，陶纬国也指出了目前利用质谱来检测生物大分子的难点。第一，生物样品基体复杂。“像我们实验室做磷酸化蛋白，它本身丰度就很低，假如样本不经过任何分离的话，谱图上将会只能看到高丰度蛋白。”第二，质谱检测假阳性比较高。“其实还是需要统计学算法方面的开发，来解决假阳性率高的问题，这也是现在很多质谱开发者在做的工作。” /p p 　　现如今质谱产品更新迭代非常快，对于质谱工作者来说，是好，也是坏。“新产品的确扫描速度更快了，精度更高。但是，也给质谱工作者带来了不小的压力。特别是像我们这种使用高分辨大仪器的，没有那么多钱换来换去。可是如果你想要紧跟前沿，这些新仪器又十分必要。”陶纬国说，这是目前质谱工作者普遍面临的两难境地。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 整合临床大数据 /strong /span /p p 　　2017年，陶纬国作为海外高层次人才被东南大学引进回国。谈及回国的初衷，陶纬国表示，国内拥有更多、更丰富的病人样本，这是他选择回国的原因之一。此外，国内对于高分辨质谱等大型仪器的投入力度也更大，有助于前沿研究的开展。谈到选择东南大学的原因，陶纬国说到：“东南大学的生物医学工程学院有转化医学，有生物，然后又有工程，包括产业化，比较适合我。” /p p 　　现在国内，整合医学大数据来服务大健康的概念很热，“在全国，包括南京，都已经有相关工作在开展”。从临床检测这个角度来说，陶纬国希望找到办法来整合DNA检测，microRNA检测，磷酸化蛋白检测几个维度的数据，从而获得更为精准的临床诊断结果。“比如检测一个肿瘤，通过对DNA、mRNA、磷酸化蛋白、糖基检测多维度数据的不断积累，数据会越来越多，结合人工智能、计算机算法，检测结果会越来越精准。 我回来能赶上这个机会也是不容易。”陶纬国如是说到。 /p p 　　目前，医学大数据的采集方式主要为第二代、第三代测序。“但是，质谱也是很重要的一块儿。”陶纬国指出，“比如乳腺癌，基因突变仅仅代表一种患病的可能性，但是到底有没有癌症还是要通过蛋白检测来确定，所以用质谱来检测蛋白的存在、活性、功能，比基因层面更可靠。所以，质谱检测肯定会慢慢跟上来。” /p p 　　陶纬国在东南大学生物医学工程学院的新实验室是电子生物国家重点实验室。对于自己的工作重心，陶纬国表示，现在是过渡时期，未来会逐步将重心转至国内。“国内实验室刚刚开始，看起来前途光明。” /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　热衷学界公益事务 出任CASMS主席 /strong /span /p p 　　作为质谱生物大分子检测方面的专家，陶纬国于2017年6月份当选北美华人质谱学会(CASMS)主席。该学会汇聚了众多顶尖的华人质谱学者，已经成为质谱学界重要的华人力量。在一年一度的“美国质谱年会(ASMS)”期间举行“北美华人质谱学术会议”已经成为CASMS的传统。据陶纬国介绍，CASMS已有二三十年的历史，目前注册人数在800人左右，覆盖了北美地区绝大部分优秀的华人质谱学者。ASMS每年参会人数6000-7000人，相当一部分是华人，中国面孔越来越多。“在美国，有很多华人学者做了非常出色的工作，但他们并没有获得相匹配的影响力和威望。” 陶纬国说，“我们学会的宗旨就是提升华人质谱学者在世界质谱领域的影响力。当然， 中国本身的国际地位的重要性是显而易见的。” /p p 　　CASMS的另一个宗旨是促进世界华人质谱界的互相交流。每两年召开一次的“世界华人质谱学术研讨会”是全世界华人的质谱盛会，汇聚了中国内地、台湾、香港、新加坡和北美地区的质谱学者，CASMS是该会议4个主办方之一。2016年，CASMS主办了第六届“世界华人质谱学术研讨会”，这是该会议首次在美国召开，恰逢该会议召开十周年。“我认为非常有意义，促进了两岸三地华人质谱学者的交流合作。我的亲身体会是通过这个会议结识了很多优秀学者，而在此前很多同仁相互间是不认识的。” /p p 　　未来，除了重要的线下会议组织工作，陶纬国希望通过加强线上日常交流，来使学会内部联系更为紧密。 /p p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " strong 后记： /strong 临床质谱技术被认为是医学诊断的下一个“基因测序”，应用前景被普遍看好。质谱用于临床检验具有灵敏度高、特异性高、重现性好的优点，可在临床多个领域对传统诊断方法学进行替代。陶纬国教授团队的磷酸化蛋白研究进一步提升了临床质谱应用的含金量。基于该研究，临床科学家们将会找到更多可靠的疾病标志物，从而实现癌症等重大疾病的早期发现和精准诊断。 /span /p p style=" text-align: right " 采访编辑：李博 /p

仪器信息网讯 近日，中国科学院大连物理研究所生物分子高效分离与表征研究组(1810组)张丽华研究员和张玉奎院士团队，蛋白组组学分析最新成果发表于《自然-通讯》(Nature Communications)上。团队发展了N-磷酸化肽段高选择性富集新方法，并结合肽段的高效分离和高灵敏度鉴定，实现了N-磷酸化蛋白质组的深度覆盖分析。　　与研究相对深入的发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸侧链氨基上的蛋白质O-磷酸化修饰相比，发生在蛋白质组氨酸、精氨酸和赖氨酸上的N-磷酸化修饰，由于P-N酰胺键具有较高的吉布斯自由能，且易发生水解，目前仍缺乏有效的N-磷酸化蛋白质组分析方法，制约了人们对其生物学功能的认识。　　团队研制了具有核壳结构的亚二微米硅球，并通过在硅球表面键合双二甲基吡啶胺双锌分子，在中性条件下实现了N-磷酸化肽段的高效、高选择性、快速富集 通过基于该材料的on-tip富集方法和液质联用分离鉴定的结合，不仅从HeLa细胞中鉴定到3384个N-磷酸化位点(目前最大的哺乳动物N-磷酸化数据集)，而且还发现N-磷酸化位点附近亮氨酸高度表达 建立的N-磷酸化蛋白质组分析新方法不仅为深入研究其生物学功能提供了基础数据，而且也为推动精准医学、合成生物学等领域的发展提供了技术支撑。　　上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院大连化物所创新基金等项目的资助。文章链接：《自然-通讯》(Nature Communications)。

近日，The Lancet Rheumatology发表一项研究预测到2050年全球骨关节炎的患病率情况，研究显示，截止到2020年，全球骨关节炎患者增加到5.95亿，约占全球人口的7.6%，增幅高达132%。由此可见，开发针对骨相关疾病的精准无创诊疗技术迫在眉睫，因为它不仅可以连续监测骨代谢、生长、转移、给药和指导手术，而且可以实现骨疾病的高效治疗。然而，设计精准无创的骨疾病诊疗探针是极具挑战的工作。应 用 报 道今年9月，青岛科技大学袁勋教授团队在《Aggregate WILEY》报道了一种新型的金团簇基骨靶向诊疗探针[1]，实现了高时空分辨的体内骨靶向近红外二区（NIR-II）荧光成像和增强的类风湿性关节炎治疗。图1. Au44MBA26-P团簇的体内特异性骨靶向和高分辨率成像该探针的设计关键在于将原子级精确的NIR-II发射Au44团簇的表面进行磷酸化。一方面，Au44团簇的表面磷酸化大大增强了探针的骨靶向能力，使骨主要成分羟基磷灰石对磷酸化前后的Au44团簇探针的理论max吸附量提高了1.36倍，使该团簇探针实现了高对比度和高分辨率的体内骨靶向NIR-II荧光成像（信噪比提升1.4倍，见图1）。图2. Au44MBA26-P团簇对胶原免疫诱导大鼠类风湿性关节炎(CIA)模型的治疗作用另一方面，该团簇探针作为一种新型纳米药物，具有直接的生物效应，可显著抑制脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞促炎因子的产生。在II型胶原诱导的大鼠类风湿性关节炎治疗中，该团簇探针表现出优异的抗炎和免疫调节作用，可将破坏的软骨恢复到接近正常状态，比临床治疗药物甲氨蝶呤效果更为显著（图2），且具有良好的肾脏清除率和优良的生物相容性。本研究提出了一种金属纳米团簇基诊疗探针的设计范例，为高分辨率骨靶向荧光成像和类风湿性关节炎治疗提供了新思路。图3.睿光NirVivo-Pro 近红外二区小动物活体荧光成像系统助力科研研究[1]: Phosphorylation of NIR-II emitting Au nanoclusters for targeted bone imaging and improved rheumatoid arthritis therapyhttps://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0142961223001382产 品 推 荐近红外二区小动物活体荧光成像系统NirVivo-Pro 活体荧光成像系统是北京睿光科技自主研发的一款专门用于近红外二区的光学成像系统。该系统可实现高质量荧光图像的采集及图像处理，实时地观察基因在活体动物体内的表达、肿瘤的发生、生长、转移及药物的治疗效果，对同一个动物进行时间、环境、发展和治疗影响跟踪，可用于生命科学、医学研究及药物开发等应用领域。产品特点

导语在实验过程中，最心累的莫过于好不容易提取的核酸却降解了。那么核酸为什么会发生降解呢，我们又该如何预防呢？关于核酸降解，你了解多少呢？让我们一起对核酸降解一探究竟吧。 什么是核酸 核酸是一种高分子化合物，核苷酸是构成核酸的基本单位。核酸水解后得到许多核苷酸，核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。如果5-碳糖是核糖，则形成的聚合物是RNA；如果5-碳糖是脱氧核糖，则形成的聚合物是DNA。 核酸降解本质 核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键，或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解，使DNA/RNA链发生断裂。核苷磷酸化酶：能分解核苷生成含氨碱基和戊糖的磷酸酯酶。广泛存在于生物体内,催化的反应可逆。可在核苷水解酶作用下继续分解核苷成嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。核苷水解酶：主要存在于植物和微生物体内，只水解核糖核苷。 核酸降解原因 DNA降解的因素很多，主要分为物理因素，化学因素和生物因素。一、物理因素：温度，机械剪切力、核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等。二、化学因素：PH值，水解反应，氧化反应等。三、生物因素：酶解及微生物侵染等作用。一、物理因素的影响★ 温度：高温条件下，RNA不稳定，易加速磷酸二酯键的水解，使核酸降解；★ 机械剪切力：包括剧烈震荡、搅拌、细胞突然至于低渗溶液中，以及让溶液快速通过狭长的孔道；★ 核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等，均会导致核酸的降解。二、化学因素影响水解★ PH值：氢离子参与催化磷酸二酯键、糖苷键的水解，但糖苷键比磷酸二酯键更易被酸水解。过高或过低的PH值都易破坏复键。核酸(特别是RNA)在碱性溶液中十分容易降解；★ 氧化反应：会氧化碱基中的含氨杂环，使其变性，从而改变一级与二级的核酸构象；★ 苯酚在空气中被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA的分离，会使磷酸酯键断裂，造成DNA的降解。三、生物因素影响★ 酶解：核酸酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构，使其降解。1.核酸酶(磷酸二酯酶)核酸内切酶：在环境或生物体内具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为限制性核酸内切酶。作用方式从多聚核苷酸链中间开始，在某一个位点切断磷酸二酯键。如DNase，RNase等。核酸外切酶：核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端(3' -端或5' -端)开始，逐个水解切除核苷酸。如蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶等。2.核苷酸酶(磷酸单酯酶)专一性的磷酸单酯酶：3' -核苷酸酶，5' -核苷酸酶非专一性磷酸单酯酶。★ 微生物侵染：微生物会将DNA作为营养物质或是其分泌的化学物质含酶。 预防降解的方法 预防RNA降解的方法:★ 去除环境中RNase酶的污染或强有力地抑制其活性。★ 获取样品后最好立即提取RNA，若无条件立即实验，应于-80℃液氮中保存样品，提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞，以防RNA降解。★ 在总RNA提取分离的最初阶段，联合使用Rnase的特异抑制剂，尽可能的灭活胞内的Rnase的活性。★ 避免样品的反复冻融。★ 保证裂解液的质量，裂解液的用量不足，也会导致RNA降解。★ RNA提取后，放入-80℃保存，防止降解。预防DNA降解的方法:★ 简化操作步骤，缩短提取过程，以减少各种有害因素对核酸的破坏；★ 减少化学物质对DNA的降解，为避免过酸、过碱对DNA双链中磷酸二酯键的破坏；★ 防止基因组DNA的生物降解，主要是DNase降解基因组DNA，Dnase需要二价金属阳离子Mg2+等的激活，可用EDTA等金属离子整合剂整合Mg2+以抑制Dnase的活性；★ 减少物理因素对DNA的降解，物理降解因素主要包括机械剪切力(如剧烈震荡、搅拌等)；★ 避免样品的反复冻融，可将DNA分装保存于缓存液中；★ 所有试剂应用无菌水配制，耗材经高温灭菌；★ 避免DNA的过高温处理等。

在新药研发过程中，如何从海量的化合物中找出具有治疗潜力的候选物是一个巨大的挑战。为此，科学家们发展出了一种名为高通量药物筛选（High-throughput screening,HTS）的技术，通过将自动化设备和生物化学检测方法相结合，可以在短时间内筛选数以万计的化合物，极大地提高了新药研发效率。适逢夏至，仪器信息网将于6月21日举办“第二届创新高通量药物筛选技术与应用”网络主题研讨会，特邀9位专家围绕筛选模型建立、创新方法与技术分享，以及候选药物发现等研究方向展开探讨交流，欢迎大家踊跃报名！报名链接：https://insevent.ins t rument.com.cn/t/XXo (点击报名)会议看点1.技术前沿多元：囊括SERScreen技术、FRET技术、AlphaScreen技术、全自动膜片钳技术、基于AI辅助高内涵筛选技术等创新技术2.报告主题火热：涵盖PPI抑制剂筛选、新冠病毒Mpro抑制剂筛选、抗癌靶向小分子筛选、降尿酸药物筛选、离子通道药物筛选、基于斑马鱼行为表型组学药物筛选等研究进展3.嘉宾阵容强大：力邀北大、浙大、吉大、山大、同济大学附属第十人民医院、皖南医学院、深圳湾实验室以及安捷伦9位业内专家会议嘉宾&报告预览报告人：汤扬 同济大学附属第十人民医院研究员报告题目：《YAP出入核调控因子及靶向小分子的高通量筛选》主要介绍通过靶向磷酸酶文库的siRNA筛选，研究人员发现PP2A磷酸酶的调节亚基STRN3的缺失可导致MST1/2激酶活性显著升高以及YAP入核活化显著降低，暗示以STRN3为调节亚基的PP2A磷酸酶可能通过抑制MST1/2激酶的活性而增强YAP活性；随后研究人员阐释了胃癌中MST1/2激酶活性丧失的分子与结构机制；最后通过AlphaScreen体系筛选特异性靶向小分子抑制胃癌生长。「报名观看」报告人：陈云雨皖南医学院副教授报告题目：《新冠病毒主蛋白酶抑制剂高通量筛选技术平台的建立与应用》传统的荧光共振能量转移筛选法具有筛选成本高、稳定性差和假阳性率高等缺点，积极开发稳定、经济、灵敏的新冠病毒主蛋白酶（main protease, Mpro）抑制剂高通量筛选模型具有重要意义。本研究以新冠病毒Mpro为靶标，基于二聚化红色荧光蛋白生物传感器建立Mpro抑制剂高通量筛选技术平台，为抗新冠病毒药物的高效筛选与评价奠定了基础。「报名观看」报告人：梁重阳 吉林大学教授报告题目：《高通量靶向药物筛选及“以药寻靶”空间转录组技术的应用》越来越多的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）靶点被鉴定为药物发现创造了机会。然而，目前的药物筛选策略成本高，试剂消耗大，阻碍了药物发现的进展，并且现有技术无法实现分子垂钓。在此，我们提出了一种基于磁场放大表面增强拉曼光谱（SERS）的新型高通量、均相靶向药物筛选方法，称为“SERScreen”，用于PPI抑制剂的发现。将两种高亲和蛋白分别固定在磁珠（MB）和SERS标签上，PPI诱导两种纳米探针交联，产生强SERS信号。候选调节剂对一种蛋白质的更高亲和力干扰PPI，导致SERS强度在MB以上显著降低。我们建立了一个PD-1/PD-L1药物筛选验证技术模型，并证明了其可行性，不仅与已知的抑制剂（Durvalumab和BMS-202），而且与组合化合物库文库联合，通过SERScreen的分子垂钓成功鉴定了两个新的候选抑制剂。作为一种超灵敏、低试剂消耗（2µ L样品溶液）、高通量的筛选技术，SERScreen为复杂样品的分子垂钓提供了有效的解决方案，并且与自动测量设备具有很高的兼容性。「报名观看」报告人：展鹏 山东大学药学院教授报告题目：《降尿酸药物筛选方法进展与候选药物的发现》本讲座分析了降尿酸药物筛选方法的最新进展，包括体外和体内两种主要评价手段。体外筛选聚焦于黄嘌呤氧化酶、尿酸转运蛋白和嘌呤核苷磷酸化酶等关键靶点，而体内筛选则通过动物模型来模拟高尿酸血症。此外，介绍了本课题组在该领域的研究进展，包括新发现的候选药物及其作用机制，旨在为高尿酸血症和痛风的治疗提供新的策略和药物发现路径。「报名观看」报告人：胡吉英 深圳湾实验室药物发现平台主管/工程师报告题目：《高通量全自动膜片钳技术在离子通道药物筛选中的应用》化合物筛选通量较低是离子通道药物发现的瓶颈。全自动膜片钳整合自动化液体处理和平面芯片电极技术，可以实现找细胞、封接、破膜等整个过程的自动化，快速高通量的测量特定离子通道的电流变化，评估药物对这些通道的影响，从而在短时间内对大量药物候选分子进行筛选，显著提高筛选的效率和准确性，减少人为操作的变异性。「报名观看」报告人：段桂芳 北京大学药学院助理研究员报告题目《离子通道研究技术及其在药物研发中的应用》离子通道是多次跨膜的蛋白质多聚体，是一类重要的药物靶点。然而，已上市药物中针对离子通道靶点的不到10%，离子通道药物没有得到充分开发，主要原因是缺乏高质量和高通量的研究技术。为解决离子通道靶点研究的技术难题，我们建立了3种研究方法，分别是基于全自动膜片钳技术的方法、基于离子流的方法和基于荧光的方法。「报名观看」报告人：赵璐 浙江大学药学院副教授报告题目：《基于AI辅助高内涵筛选的心肌保护天然化合物发现及机制研究》心力衰竭是多种心脏疾病发生发展的终末病变，致死率高且缺乏有效治疗手段。常规心力衰竭动物模型成本高、周期长，不适用于药物高通量筛选。本团队开发了一种可自动定位斑马鱼胚胎心室并进行心功能多参数分析的深度学习算法，首次实现了AI辅助斑马鱼心衰模型中的中药药效物质高内涵筛选，发现桑葚等药材来源活性成分CyCl抗阿霉素诱导心衰活性并探讨其作用机制。「报名观看」报告人：李翔 山东大学药学院副教授报告题目：《斑马鱼行为表型组学辅助药物筛选和毒性效应研究》斑马鱼因其明确的胚胎发育过程、高人类基因同源性及与哺乳动物相似的系统，成为药物发现的理想模型。利用商业化斑马鱼幼鱼行为追踪系统，通过关注幼鱼神经行为特征的变化进行基于表型的药物筛选。通过数据挖掘提取特征码，结合细胞和分子生物学技术，预测药物的发育毒性和神经毒性。基于斑马鱼表型组学的高通量筛选方法有效，可应用于药物筛选及环境污染物的毒性效应研究。此方法结合其他组学技术，未来有望用于加速药物发现和药物毒性研究。「报名观看」报告人：孙秀红 安捷伦科技（中国）有限公司液质产品工程师报告题目：《安捷伦自动化高通量质谱平台及其在新药研发中的应用》高通量筛选是药物研发中重要环节之一，安捷伦自动化前处理平台具有优异的灵活性和整合性，在基因、蛋白及小分子药物前处理中都具有完整的工作流。安捷伦Rapidfire-MS平台具有3~8秒/样品的超高检测通量，且集成在线净化技术，支持96/386等多种孔板，目前在小分子药物、生物大分子及核酸药等多管线研发中都有广泛应用。「报名观看」扫码加入高通量药物筛选技术交流群（发送备注姓名+单位+职位）扫码直达报名页面温馨提示：1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。

日前，解放军307医院宣布，经过16个月的术后观察，由全军造血干细胞研究所所长、该院造血干细胞移植科主任陈虎教授领衔的团队，率先开展的世界首例胎盘造血干细胞联合脐带血造血干细胞移植治疗重型再生障碍性贫血获得成功。据主治医生扈江伟介绍，2013年12月30日，河北迁安一位9岁女童患再生障碍性贫血入院治疗。患者为重型再障，如果不采取移植治疗，将因反复出血、感染而导致死亡，结局和白血病患者一样。2014年3月14日，在征得患者父母同意后，307医院从女童新诞生的妹妹胎盘中提取造血干细胞联合脐带造血干细胞进行移植治疗，患儿康复出院。目前造血功能恢复正常，情况稳定。陈虎表示，脐带血干细胞具有免疫原性较弱、配型要求不高的优势，且移植抗宿主病发率较低，但缺点是是造血干细胞数量太少，不容易植活，难以满足移植要求。胎盘组织含有大量造血干细胞，通过分离胎盘中造血干细胞，从而弥补干细胞数量不足，两者联合移植在世界上尚属首次公开报道。陈虎还强调，胎盘造血干细胞移植的成功，为治疗白血病患者开辟了一条新的路径，但还需要积累更多的临床病例才能不断验证这种移植方式的科学性和稳定性xy-8326R Hi95缺氧诱导基因95抗体xy-8379R HIP2泛素蛋白连接酶E2抗体xy-7982R HOXC9同源盒蛋白HOXC9抗体xy-11630R HCN2 + HCN4环化核苷酸调控阳离子通道蛋白亚型2/4抗体xy-11851R HELT转录因子HELT蛋白抗体xy-11852R HES6转录因子HES6抗体xy-11853R HMX2同源盒蛋白H6亚型2抗体xy-11854R HS6ST1硫酸乙酰肝素6脑苷脂转硫酸酶1抗体xy-11646R Humanin神经保护肽HN抗体xy-4646R Capsid protein VP1大鼠细小病毒H-1株(H-1)抗体（N端）xy-2946R HAS1透明质酸合成酶1抗体xy-5898R HIF3 alpha缺氧诱导因子3α/HIF-3α抗体xy-5899R HIFPH4缺氧诱导因子脯氨酰4羟化酶抗体xy-5888R Hyaluronidase2透明质酸酶2/玻璃酸酶2抗体xy-5822R H Cadherin心脏钙粘蛋白抗体xy-6592R HSD17B617-β-羟脱氢酶6抗体xy-4813R H5N1-H5禽流感H5亚型全病毒抗体xy-2942R ORF K14(HHV8)人类疱疹病毒8 ORF14抗体xy-5889R Hyaluronidase3透明质酸酶2/玻璃酸酶2抗体xy-6538R HOXB2同源盒蛋白B2抗体xy-6539R HOXB8同源盒蛋白B8抗体xy-6540R HSPA6热休克蛋白70家族蛋白6抗体xy-9913R HGFA肝细胞生长因子激活蛋白抗体xy-6537R HDGF肝癌衍生生长因子抗体（高迁移率族蛋白1样蛋白2抗体）xy-5386R Phospho-Histone H3(Thr3)磷酸化组蛋白H3抗体xy-9026R HPRT次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶1抗体xy-3776R Histone H3 (acetyl K9)乙酰化组蛋白H3抗体xy-3748R Acetyl and phospho-Histone H3 (Ac-K9/p-Ser10)乙酰化和磷酸化组蛋白H3抗体xy-3779R Histone H2A组蛋白H2A抗体xy-3781R Acetyl-Histone H2A(K5)乙酰化组蛋白H2A抗体xy-3782R Acetyl-Histone H2B(K5)乙酰化组蛋白H2B抗体xy-3783R Acetyl-Histone H2B(K20)乙酰化组蛋白H2B抗体xy-5360R Phospho-Histone H2A.X (Tyr143)磷酸化组蛋白H2AX抗体xy-5361R Phospho-HSP27 (Ser254)磷酸化热休克蛋白27抗体xy-5362R phospho-HSP70(Tyr41)磷酸化热休克蛋白70抗体xy-5363R phospho-HSF1(Ser303)磷酸化热休克因子1抗体xy-5364R phospho-HSF1(Ser307)磷酸化热休克因子1抗体xy-5365R phospho-HSP70 (Tyr525) 磷酸化热休克蛋白70抗体xy-6011R HACE1E3泛素蛋白连接酶HACE1抗体xy-3837R Hamartin结节性硬化症蛋白1抗体xy-3828R HNF4A肝细胞核因子4α抗体xy-4001R phospho-HNF4 (Ser313)磷酸化肝细胞核因子4α抗体xy-6014R HELLS淋巴特异性解旋酶抗体xy-6013R HRASLS2HRAS样抑制因子2抗体xy-6002R HSP40 homolog热休克蛋白家族40抗体xy-6121R RBMX糖蛋白P43抗体xy-2366R HSD3B7滋养层细胞抗原3β7抗体xy-3672R HSP22热休克蛋白-22抗体xy-3606R HRH4组织胺H4受体抗体xy-3618R HSD11B2羟基类固醇脱氢酶11β2抗体xy-3635R HRH3组织胺H3受体抗体

p 　　烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH/NAD+)及其磷酸化形式(NADPH/NADP+)，作为生物体内两对最重要的辅酶和核心代谢物，常被用作评价细胞代谢状态的关键指标，与癌症、糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病、神经退行性疾病等的发生发展密切相关。NADH和NADPH的荧光光谱相似，但是二者的生理功能却显著不同。NADH主要参与物质能量代谢，NADPH主要参与合成代谢和抗氧化，传统的自发荧光分析方法难以区分这两种小分子。 /p p 　　生物反应器工程国家重点实验室(华东理工大学)杨弋教授、赵玉政研究员研究团队与中国科学技术大学刘海燕教授合作，在前期研究基础上，通过对底物结合蛋白的理性设计和改造， strong 开发了一系列特异性检测NADPH的高性能遗传编码荧光探针iNap，实现了活体、活细胞及各种亚细胞结构中对NADPH代谢的高时空分辨检测与成像。 /strong 利用iNap，研究团队精确测定了癌细胞内不同亚细胞结构中的NADPH，发现其受NAD激酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶G6PD活性调节，证明氧化应激时癌细胞内NADPH代谢受葡萄糖的动态调节。基于大量数据分析，研究团队提出了哺乳动物细胞有很强的维持NADPH稳态的能力的观点。此外，iNap还揭示了NADPH代谢与巨噬细胞免疫激活以及机体创伤反应密切相关。 strong 细胞代谢荧光探针iNap，不仅可应用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代谢途径与通路分析，还可用于衰老及相关疾病创新药物的发现。 /strong /p p 　　相关成果于2017年6月5日以“研究长文”的形式在Nature Methods上发表。 /p

p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/8285de06-fab1-432b-acd4-3147494e96d5.jpg" title=" tpxw2017-08-10-03_副本.jpg" / /p p 　　在国家自然科学基金重大研究计划、国家杰出青年科学基金项目和面上项目的资助下，华东理工大学杨弋教授团队开发了一系列特异性检测还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的高性能遗传编码荧光探针iNap，相关研究成果以“Genetically encoded fluorescent sensors reveal dynamic regulation of NADPH metabolism”(遗传编码的荧光探针揭示NADPH代谢的动态调节)为题于2017年6月5日以“研究长文”的形式在线发表在Nature Methods，2017年7月28日正式刊出。陶荣坤博士、赵玉政研究员和初环宇博士为共同第一作者。华东理工大学杨弋教授和中国科学技术大学刘海燕教授为文章的共同通讯作者。 /p p 　　烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH/NAD+)及其磷酸化形式(NADPH/NADP+)，作为生物体内两对最重要的辅酶和核心代谢物，常被用作评价细胞代谢状态的关键指标，与衰老及相关疾病如癌症、糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病、神经性退行性疾病等的发生发展密切相关。长久以来，细胞代谢的检测主要依赖酶学、色谱、质谱等，这些方法不仅破坏了细胞或生物体的完整性，更难以应用于高通量筛选。为了解决这一重要科学难题，2011年，杨弋教授团队利用合成生物学方法开发了一系列遗传编码的NADH荧光探针，实现了在活细胞及各种亚细胞结构中对NADH分子的实时动态、特异性的检测与成像(Cell Metabolism, 2011, 14, 555)。2015年，该团队又报道了可同时检测NAD+，NADH及其比率的第二代细胞代谢荧光探针NADH氧化还原比率探针(SoNar)，像火眼金睛一样，可察觉到癌细胞与正常细胞的微细代谢差异(Cell Metabolism, 2015, 21, 777)。并进一步建立了细胞代谢荧光探针在单细胞、活体动物成像及高通量药物筛选方面的系统研究方法(Nature Protocols, 2016, 11, 1345)。 /p p 　　NADH和NADPH的荧光光谱相似，但是二者的生理功能却显著不同。NADH主要参与物质能量代谢，而NADPH主要参与合成代谢以及抗氧化，传统的自发荧光分析方法很难区分这两种小分子。该研究团队在第二代NADH荧光探针SoNar的基础上，通过对底物结合蛋白的理性设计和改造，开发了一系列高性能遗传编码荧光探针iNap，特异性检测NADPH，实现了在活体、活细胞及各种亚细胞结构中对NADPH代谢的高时空分辨检测与成像。该研究首次报道了癌细胞内不同亚细胞结构中游离的NADPH水平，发现了氧化应激时癌细胞内NADPH代谢受葡萄糖水平动态调节。研究团队也进一步发现人体内源性类固醇激素DHEA通过抑制G6PD活性和激活AMPK活性，对NADPH代谢实现双向调节作用。鉴于AMPK信号通路在衰老、糖尿病、肥胖症以及癌症中的重要角色，这一研究结果有望破解DHEA作为一种药物和膳食补充剂在这些疾病方面发挥出的有益作用。NADPH作为细胞内的还原力，在生理或病理条件下发挥重要角色。该研究报道的细胞代谢荧光探针iNap，不仅可应用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代谢途径与通路分析，也可用于衰老及相关疾病创新药物的发现。 /p

2019年9月24日，清华大学李蓬课题组在Cell Reports上发表了题为“The protein phosphatase 1 complex is a direct target of AKT linking insulin signaling to hepatic glycogen deposition”的研究论文，报道了PP1复合物作为营养感知器，独立于GSK3介导胰岛素刺激下肝脏糖原合成的调节机制。胰岛素是机体调节血糖吸收、促进合成代谢(anabolic metabolism)最关键的激素，可以促进糖原、脂肪、蛋白质合成。糖原和脂肪可被用于能量贮存；糖原是最先被机体利用的能量储备：比如在运动时，肌肉糖原可以作为快速的能量来源，供肌肉细胞产生ATP；而肝脏中糖原负责在饥饿或能量缺乏时补充血糖，使之维持稳定浓度。但是糖原代谢里一个长期悬而未决的问题，胰岛素是如何激活糖原合成的？甚至在最新版（第七版）的Lehninger生化教科书中，也只是指出需要一个“insulin-sensitive protein kinase”，但不知其身份。虽然胰岛素-AKT可以通过抑制激酶GSK3、降低糖原合成酶GS磷酸化来促进糖原合成，但是这条调节通路的作用非常有限，因为GSK3的磷酸化位点突变后不影响糖原合成。并且，GSK3调控糖原合成是通过双抑制作用而起作用，目前我们的认识里还缺乏一种主动糖原合成调控的机制。虽然已知胰岛素还通过激活磷酸酶PP1，进而调节多个关键糖原代谢酶，然而由于对phosphatase调节研究的困难，领域内只能猜测却难以发现这个调节PP1磷酸酶的“insulin-sensitive protein kinase”。PP1(protein phosphatase1)对糖代谢具有重要作用，参与调节多个糖原代谢酶活性，包括GS、GP和GPK。PP1全酶由一个催化亚基(PP1c)和一个调节亚基(PPP1R)组成。已知PPP1R3家族作为特殊的一类调节亚基可以把PP1靶向到糖原代谢过程，该家族包括7个成员，PPP1R3a-g。尽管一些研究表明PPP1R3成员参与调节肝脏糖原合成和积累，但是具体的机制究竟是如何呢?针对这个问题，李蓬团队首先通过生物信息学分析磷酸化蛋白组数据库数据，找到了10个候选蛋白，可能是AKT新的磷酸化底物，同时也参与调节糖脂代谢。随后通过生化实验鉴定出PPP1R3g是AKT一个新的直接底物，同时结合质谱分析发现S79是PPP1R3g的AKT磷酸化位点。其后，课题组发现在胰岛素刺激下PPP1R3g可以直接被AKT磷酸化，更重要的是发现生理和病理条件下的胰岛素信号与PPP1R3g磷酸化水平密切相关。更进一步地，课题组发现在胰岛素刺激下，PPP1R3g介导糖原合成是不依赖于经典的GSK3途径的。接下来，课题组通过敲除和过表达系统在体研究了PPP1R3g磷酸化的生理功能，发现PPP1R3g磷酸化可以加快葡萄糖清除和提高胰岛素敏感性。在机制上，课题组发现PPP1R3g磷酸化可以提升与p-GS的结合，进而加快PP1c对GS的去磷酸化。同时发现了PPP1R3b可作为PPP1R3g的下游，通过结合从PPP1R3g上解离下来的去磷酸化GS，刺激糖原的合成，从而实现对胰岛素信号的传递。图1. 胰岛素-AKT调控PPP1R3G磷酸化促进糖原合成的新机制本研究回答了本领域近30年一直未回答的问题，为新版的生物化学书籍完善提供重要的一笔（图2）。图2. 经典生化教科书中可修改的一笔。左图为Lehninger Principles of Biochemistry(7th Edition)中提出的位置激酶，右图则是该研究提供的改写该论文中，糖原合成酶和糖原磷酸化酶活性的研究均采用放射性方法，利用放射性标记的葡萄糖作为底物，通过检测放射性活度来计算酶的活性。珀金埃尔默提供了从试剂、耗材到检测仪器的完整解决方案，助力中国科学家取得更大成就。

他们是最顶尖的生物学家，更是最恩爱的伴侣又到了一年一度的七（nue）夕（gou）节。最近几天，谷君夜观天象，明显感受到一股强大的气场——情侣们纷纷蓄势待发，准备在即将开幕的朋友圈秀恩爱大赛上拔得头筹；单身狗也提前预备好狗粮，准备迎接一大波暴击。生物狗们以为待在与世无争的学术圈就安全了？图样图森破~科学家们不仅科研实力深厚，秀起恩爱来也是碾压路人没商量的节奏。这个七夕，请享用谷君为大家献上的科学界狗粮~“战时伉俪”格蒂和卡尔科里格蒂特蕾莎科里（gerty theresa cori， 1896年8月15日－1957年10月26日）和卡尔斐迪南科里（carl ferdinand cori，1896年12月5日-1984年10月20日）夫妇是美国历史上著名的生物化学家。1947年夫妇二人以及阿根廷医生贝尔纳多奥赛一起因发现糖代谢中的酶促反应而被授予诺贝尔生理学或医学奖，是诺奖历史上罕见的“夫妻档”。格蒂？科里也因此成为美国历史上第一位获得诺贝尔奖的女性科学家。1914年，18岁的卡尔和格蒂同时考入了布拉格的卡洛斯弗尔杰南德大学医学系，成为同班同学。当时正处于一战初期，学校里还保留着安静的学习环境。两人形影不离，在热衷的生物学、化学等课程的学习中互相激励。到了1916年，战事也到达了高潮，正在念大三的卡尔被征兵入伍，经历了战斗和负伤，卡尔深切体会到了战争的残酷。直到1920年8月，历经磨难的卡尔科里和格蒂终于团聚，在维也纳举行了婚礼。卡尔和格蒂夫妇共发表了50多篇学术论文，主要着作有《结晶态肌肉磷酸化酶ⅱ辅基》、《磷酸化酶a到b的酶促转化》等。1931年，他们在一篇长达103页的研究报告中揭示了哺乳类动物碳水化合物代谢的机理，基本内容是在肌肉中肌糖原生成的乳酸随血液流入肝脏，在那里又重新合成肝糖原，这就是生物化学理论中众所周知的科里循环。科里夫妇培育了众多的生物化学领域的出色人才，在他们研究基础上继续前进的学生中竟然有5位获得诺贝尔医学生理学奖，堪称诺奖级别的导师。2004年科里夫妇被授予国家化学史里程碑来纪念他们的重大发现。“双宿双栖”詹裕农和叶公杼说起这两位科学家，可能很多人会觉得陌生，不过在华人科学家中，他们可是享有极高的知名度的神经生物学家。我国著名的生物学家、北大生命科学院院长饶毅教授就曾是这两位的弟子。詹裕农和叶公杼夫妇主要的研究方向是钾离子通道和果蝇神经发育，1986年他们在世界上首次克隆出了一种钾离子通道shaker基因，这一工作与2003年的诺贝尔化学奖主题吻合，许多科学家都为获奖名单中没有他们的名字而感到惋惜。尽管未获得诺贝尔奖，他们的工作仍然得到了许多人的肯定。从他们实验室中走出了多位华人科学家，其中包括获得science杂志“青年科学家奖”的时松海，哥伦比亚大学杨建和麻省理工学院的沈华智等等。值得一提的是，这对科学界伉俪的人生履历始终保持着惊人的一致步调，大家来感受一下：1979年，他们同时被旧金山加州大学聘为助理教授。1983年，他们同时晋升为副教授。1984年，他们同时被著名的霍华德休斯医学院聘为研究员。1985年，他们同时晋升为教授。1998年，他们同时当选为台湾中央研究院院士。1996年，他们同时当选为美国科学院院士。全程高能有木有！其实纵观整个科学界，夫妻档的科学家并不少见，但是像詹裕农和叶公杼夫妇这样在科研中各展所长、紧密合作，并且双双当选院士的科学家却十分的难得，双方可谓实力相当。2004年的全球华人生物科学家大会上，加州大学教授詹裕农和叶公杼作为唯一的一对华裔美国科学院院士夫妇一同走上了讲台，那一刻也许是他们二人最高调的一次“秀恩爱”。“院士夫妇”陈竺和陈赛娟 众所周知，我国的卫生部部长陈竺是中国科学院院士，遗传学专家。不过大家可能不太了解的是，他的夫人陈赛娟也是一位出色的科学家，中国工程院院士，细胞遗传学和分子遗传学专家，有“美女院士”的美誉。这一对夫妇称得上生物科学界的 “神仙眷侣”。1978年，陈赛娟考取了上海第二医科大学血液学专业的硕士研究生，还结识了同门师兄陈竺。 陈竺和陈赛娟在一起上课、做实验，培养了深厚的感情。1983年3月，这两位热爱科研的年轻人终于把双手牵到了一起。当婆婆许曼音知道儿子陈竺的恋爱对象是陈赛娟时，开心地表示：“早就听说她是个孝敬父母、爱好读书的人，而且还是二医掷铅球的运动员，我为儿子感到庆幸。”这也为二人今后的幸福生活拉开了序幕。尽管丈夫卫生部部长的光环总是十分得引人注目，但这并不能掩盖陈赛娟院士的成就。她在国际上首次克隆了白血病bcr基因一个长达94kb的区域，并提出了ph1染色体形成的分子模型，实现了该领域的重大突破。还曾深入开展白血病基因产物靶向疗法基础理论研究，在急性早幼粒细胞白血病研究中，首次发现一个新的人类基因，实现了当时我国生物学领域中人类疾病新基因克隆零的突破。2000年“世界杰出女科学家”颁奖仪式上，陈竺卸下领导人的光环，以一个老公的姿态温柔地出现在妻子身后，一起等待结果揭晓。当陈赛娟与大奖失之交臂的时候，陈竺轻轻搂着妻子的肩膀说：“科学意味着永不放弃！”看到这里，作为一个好奇宝宝，不禁要问，为什么科学界盛产“神雕侠侣”呢？美国国家科学基金会2010年调查显示，具有博士学位的已婚人士中，超过1/4的人的伴侣也供职于科学或工程学领域。合作是研究的关键，同一领域的夫妇能够不断地交流、启发彼此，也更了解彼此的个性和行为，理解彼此工作中的难处。很多夫妇也是在交流工作的时候情感突飞猛进的……想来也是，谁说恋爱就只能逛街看电影，实验室也可以是滋生爱情的理想场所。一起采样、一起讨论课题，这都是科学界独有的浪漫约会。只要心中有爱，处处皆可花前月下~谷君有话说：吃下这一份狗粮，感觉到的除了艳羡，更多的还是鼓舞人心的力量。挣扎在实验室里的生物狗们，千万不要气馁，现在开始发展自己的科研伴侣还来得及。今天的你也许孤单一人闷在实验室里提质粒，说不定未来的某一天，你也能手挽着女神，一同登上学术界的领奖台上呢~各位亲爱的谷粉们，除了以上这几位，生物科学界还有哪些科学家情侣呢？欢迎大家在评论中一起参与讨论噢~

2021年8月12日，清华大学药学院胡泽平课题组与合作者在《Nature Metabolism》杂志以研究长文(Article)在线发表题为“Aberrant NAD+ metabolism underlies Zika virus-induced microcephaly” 的文章，揭示ZIKV感染导致小头症脑组织发生显著的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)代谢重编程 并发现靶向干预NAD+代谢可以在动物模型中有效改善ZIKV感染所致的小头症。　　研究背景及研究意义　　孕期感染寨卡病毒(Zika virus，ZIKV)会导致新生儿小头畸形[1, 2]。然而，其潜在的发生机制尚不明确，也缺乏有效的治疗策略。病毒感染宿主后，可以通过“劫持”并重编程宿主的代谢以满足其快速生长复制的物质和能量需求，并促使其发生免疫逃逸[3, 4]，而靶向代谢可以有效抑制病毒复制[5-8]。因此，探究ZIKV感染对宿主代谢的重编程和影响，有助于理解小头症的发生机制，进而开发潜在的治疗策略。近年来，多组学整合研究策略在理解复杂疾病(如肿瘤[9]，糖尿病[10]，病毒感染等[11, 12])发生发展的分子机制中发挥着越来越重要的作用，也为发现疾病治疗的潜在靶标提供了重要工具和理论基础。　　ZIKV感染脑组织中的分子变化特征　　为了探究ZIKV感染所致小头症的分子机制和潜在治疗靶点，作者利用包括转录组学，蛋白质组学，磷酸化蛋白质组学，以及代谢组学在内的多组学技术，全面描绘了ZIKV感染脑组织中的分子变化特征。转录组学和蛋白组学揭示了ZIKV感染脑组织引起了显著的细胞凋亡和免疫反应。蛋白组学揭示了ZIKV感染脑组织中胆固醇代谢上调和脑神经发育障碍。进一步，通过将代谢组学与其他组学在通路水平进行多组学整合分析，作者从不同分子层面上交互验证了ZIKV感染导致小头症的发生过程中的一系列代谢重编程事件，如NAD+代谢，三羧酸循环(TCA cycle)，氧化磷酸化(OXPHOS)，嘌呤和嘧啶代谢等，同时也提示ZIKV感染可能导致线粒体功能发生障碍(图1)。值得注意的是，ZIKV感染脑组织中NAD+水平急剧下降，而从头合成和补救合成途径上的前体(tryptophan、kynurenine、nicotinamide riboside、nicotinamide mononucleotide)水平均发生不同程度的上调(图1)。因此推测NAD+代谢通路重编程可能是ZIKV感染所致小头症的关键节点和潜在干预靶标。此外，磷酸化蛋白质组学揭示了ZIKV感染脑组织中MAPK通路显著激活，结合NAD+代谢以及相关蛋白变化，推测ZIKV感染可能存在MAPK-NMNAT2-NAD+轴的潜在分子机制。　　图1 ZIKV感染引起脑内NAD+代谢，TCA cycle以及OXPHOS代谢重编程　　NAD+代谢重编程在ZIKV感染所致小头症中的功能　　为了探究NAD+代谢重编程在ZIKV感染所致小头症中的功能，作者使用ZIKV感染小鼠所致小头症模型进行体内实验，观察回补NAD+及相关前体是否可以改善ZIKV感染所致的小头症。研究结果表明，脑注射NAD+可以显著抑制ZIKV感染所致的细胞凋亡，增加大脑皮层厚度。而腹腔注射NAD+的重要前体nicotinamide riboside(NR)不仅可以显著抑制ZIKV感染所致的细胞凋亡，增加大脑皮层厚度，还可以增加感染小鼠的体重和脑重，延长其生存期(图2)。图2 NR可以显著改善ZIKV感染导致的小头症　　综上，该研究通过对ZIKV感染所致小头症的多组学分析，揭示了ZIKV感染导致显著的NAD+代谢重编程，并证明干预NAD+代谢能够从分子和整体层面上显著改善ZIKV感染所致的小头症。该研究不仅提供了ZIKV感染后不同分子层面重塑的组学大数据信息，也为理解ZIKV感染所致小头症的分子机制提供了新见解，并提示干预NAD+代谢或可作为治疗ZIKV感染所致小头症的潜在新策略。　　清华大学药学院博士后庞欢欢、聂萌、博士生李杰，中国科学院遗传与发育生物学研究所博士生姜义圣，清华大学生命科学学院博士生王钰珅为该论文的共同第一作者。清华大学药学院胡泽平研究员、中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒研究员、清华大学医学院蓝勋研究员、国家蛋白质中心宋雷博士为该论文的共同通讯作者。清华大学李蓬教授和李梢教授参与合作并给予指导和协助。清华大学施一公教授、曾文文教授、王戈林教授等对该研究提供了大力支持和帮助。该研究工作得到了科技部“发育编程及其代谢调节”重点专项、国家自然科学基金委“糖脂代谢的时空网络调控”重大计划的重点项目、国家自然科学基金委面上项目、清华-北大生命联合中心，以及中国科学院等项目支持。　　参考文献：　　1.Rostaing, L.P. and P. Malvezzi, Zika Virus and Microcephaly. N Engl J Med, 2016. 374(10): p. 982-4.　　2.Lessler, J., et al., Assessing the global threat from Zika virus. Science, 2016. 353(6300): p. aaf8160.　　3.Olive, A.J. and C.M. Sassetti, Metabolic crosstalk between host and pathogen: sensing, adapting and competing. Nat Rev Microbiol, 2016. 14(4): p. 221-34.　　4.Wang, A., H.H. Luan, and R. Medzhitov, An evolutionary perspective on immunometabolism. Science, 2019. 363(6423).　　5.Kilbourne, E.D., Inhibition of influenza virus multiplication with a glucose antimetabolite (2-deoxy-D-glucose). Nature, 1959. 183(4656): p. 271-2.　　6.Bojkova, D., et al., Proteomics of SARS-CoV-2-infected host cells reveals therapy targets. Nature, 2020.　　7.Xiao, N., et al., Integrated cytokine and metabolite analysis reveals immunometabolic reprogramming in COVID-19 patients with therapeutic implications. Nature communications, 2021. 12(1): p.1618.　　8.Li, X.K., et al., Arginine deficiency is involved in thrombocytopenia and immunosuppression in severe fever with thrombocytopenia syndrome. Sci Transl Med, 2018. 10(459).　　9.Gao, Q., et al., Integrated Proteogenomic Characterization of HBV-Related Hepatocellular Carcinoma. Cell, 2019. 179(2): p. 561-577 e22.　　10.Zhou, W., et al., Longitudinal multi-omics of host-microbe dynamics in prediabetes. Nature, 2019. 569(7758): p. 663-671.　　11.Eisfeld, A.J., et al., Multi-platform ' Omics Analysis of Human Ebola Virus Disease Pathogenesis. Cell Host Microbe, 2017. 22(6): p. 817-829 e8.　　12.Shen, B., et al., Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera. Cell, 2020.人物简介：　　胡泽平，研究员、博士生导师。胡泽平分别于山东大学齐鲁医学院、中国食品药品检定研究院和新加坡国立大学(National University of Singapore)获医学学士、药理学硕士和Ph.D.学位。后于美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)Richard D. Smith组从事生物质谱和代谢组学的博士后研究。2012年受聘于美国德克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)任研究助理教授、儿童研究所代谢组学平台技术主任。2016年12月起任清华大学药学院准聘系列PI。课题组主要研究方向为：基于质谱的超灵敏、高精准、单细胞代谢组学和代谢流分析技术，及多组学大数据整合分析策略的研发 生理和疾病的代谢重塑功能与调控机制、药物新靶标和生物标志物发现、精准医学等应用研究。回国近5年来以通讯(含共同)作者在Nature Metabolism (2021a, 2021b, in press), Cell Metabolism (2018), Science Translational Medicine (2018), Nature Communications (2021), Analytical Chemistry (2021), FASEB Journal (2019), Pharmacology & Therapeutics (2021), Clinical Pharmacology & Therapeutics (2019) 等期刊发表学术论文。此外，一系列重要的合作研究发表于Nature (4篇), Nature Genetics, Nature Cell Biology, Cell Metabolism, Cell Host & Microbe, Circulation Research, Journal of Clinical Investigation等期刊。总共发表论文50余篇，论文SCI总他引2,400余次，H-index = 31。获邀担任Cell Research, Nature Communications, Trends in Analytical Chemistry, EMBO Molecular Medicine等20余个期刊审稿人。现(曾)主持国家基金委重大研究计划重点项目、国家基金委面上项目、科技部国家科技重大专项、科技部重点研发专项等科研项目。　　博士后招聘　　课题组现处于快速发展阶段，现招聘博士后多名，详情请见：http://www.sps.tsinghua.edu.cn/cn/recruit/doctorate/2021/0718/763.html.　　有兴趣者请将个人简历、研究工作经历、及可证明科研能力的其他相关电子文件，发送至zeping_hu@tsinghua.edu.cn。请在邮件主题中注明“博士后+姓名+研究方向”。

DNA 测序是一种确定 DNA 分子中碱基(A、T、C 和 G)顺序的技术，在生物学、医学、法医学和其他领域有着广泛的应用，例如基因组学、遗传学、分子生物学、疾病诊断和个性化医疗。 DNA 测序技术自 1970 年代以来经历了多次革命性的发展，从第一代测序到第二代测序，再到第三代测序。这些测序技术在原理、方法、优势和局限性方面有着显著的差异。本文将对基于这三代测序技术的相关仪器工艺创新进行概述，并比较其特点和应用。　　一、第一代测序仪　　基于桑格测序方法，该方法使用链终止双脱氧核苷酸(ddNTP)生成不同长度的DNA片段，通过电泳分离并通过荧光检测。 代表性仪器是 Applied Biosystems 及其 3730xl DNA 分析仪。 工艺创新主要有自动毛细管电泳、荧光标记和碱基识别算法的开发 。　　a. 自动毛细管电泳：通过向填充有凝胶或聚合物基质的细毛细管施加电场来分离不同长度的 DNA 片段的过程。 DNA 片段根据其大小和电荷在毛细管中迁移，较小的片段比较大的片段移动得更快。 毛细管电泳系统可以自动并行加载、进样、分离和检测多个样品，从而提高 DNA 测序的通量和效率 。　　b. 荧光标记：将荧光染料附着到链终止核苷酸 (ddNTP) 上的过程，用于在测序反应中生成 DNA 片段。 荧光染料根据 ddNTP 的碱基类型(A、T、C 或 G)发出不同颜色或波长的光。 荧光信号由毛细管电泳末端的激光和相机或扫描仪检测 。　　c. 碱基识别算法：分析毛细管电泳产生的荧光信号并确定 DNA 片段中碱基序列的过程。 碱基检出算法使用各种方法来校正信号中的噪声、伪影和错误，例如峰检测、峰对齐、峰归一化、峰反卷积和质量评分。 碱基检出算法以各种格式输出序列数据，例如色谱图、跟踪文件或 FASTA 文件 。　　二、第二代测序仪　　基于大规模并行边合成边测序 (SBS)，它使用修饰的核苷酸或探针，在每个循环后终止 DNA 合成(或允许可逆终止终止子、可切割探针)。 DNA 分子通过聚合酶链式反应 (PCR) 或桥式 PCR 在固体表面或乳液液滴中进行扩增，并通过光学或化学检测进行测序。 代表性仪器主要有Illumina的基因组分析仪、HiSeq和MiSeq平台 罗氏及其 454 平台 以及 Ion Torrent 及其个人基因组机器和 Proton 平台。 工艺创新主要有测序反应的小型化、光学/化学检测方法和核苷酸化学方法。　　a. 测序反应小型化：减少第二代测序仪中 DNA 样本和测序反应的大小和体积的过程，涉及使用微流体装置或显微孔阵列来限制 DNA 分子，并通过聚合酶链式反应 (PCR) 或桥式 PCR 对其进行扩增，减少了所需的 DNA 量并增加了测序反应的密度。　　b. 光学/化学检测方法：测量第二代测序仪中 DNA 合成过程中碱基掺入所产生的光或化学信号的过程，涉及使用荧光标记的核苷酸或探针，根据碱基类型发出不同的颜色或强度。 光学/化学检测方法根据测序平台和化学成分而有所不同，通常遵循以下步骤：　　i. 在测序反应中，DNA 模板与引物和 DNA 聚合酶杂交。　　ii. 测序反应提供标记的核苷酸或探针，它们在每个循环后终止 DNA 合成或允许可逆终止(例如可逆终止子、可切割探针)。　　iii. 根据碱基配对规则将标记的核苷酸或探针添加到DNA模板的互补链上。　　iv. 荧光信号或化学信号(例如 pH 值变化)由高分辨率相机或扫描仪捕获并转换为数字数据。　　v. 通过计算分析信号以确定碱基身份和序列。　　c. 核苷酸化学方法：涉及使用修饰核苷酸或探针影响第二代测序仪中 DNA 合成的过程。 它基于互补碱基配对的原理，其中A与T配对，C与DNA中的G配对。 核苷酸化学方法根据测序平台和化学方法的不同而有所不同，通常遵循以下步骤：　　i. 在测序反应中，DNA 模板与引物和 DNA 聚合酶杂交。　　ii. 测序反应提供经过修饰的核苷酸或探针，它们在每个循环后终止 DNA 合成或允许可逆终止(例如可逆终止子或可裂解探针)。　　iii. 根据碱基配对规则将修饰的核苷酸或探针添加到DNA模板的互补链上。　　通过光学/化学方法检测修饰的核苷酸或探针，然后通过化学或酶促步骤去除或灭活，从而允许下一个循环进行。　　三、第三代测序仪　　基于单分子实时(SMRT)测序，不需要扩增或终止DNA分子。 通过监测将荧光标记的核苷酸或探针掺入互补链的 DNA 聚合酶的活性，对 DNA 分子进行测序。 代表性仪器主要有 Pacific Biosciences 及其 PacBio RS II 和 Sequel 平台 Oxford Nanopore Technologies 及其 MinION、GridION 和 PromethION 平台 以及 Ultima Genomics 及其 Ultima 平台。 工艺创新主要有使用零模波导(ZMW)、纳米孔或纳米通道来限制和观察单个 DNA 分子 使用磷酸化核苷酸或纳米孔接头来实现连续测序 以及使用人工智能来提高碱基识别准确性。　　a. 零模波导 (ZMW)、纳米孔和纳米通道是三种类型的纳米结构，可以限制和观察单个 DNA 分子以进行第三代测序。　　i. ZMW 是金属薄膜中的纳米级孔径，可产生高度受限的光学观察空间。 当激光照射在金属薄膜上时，只有少量的光可以进入ZMW并激发内部的荧光分子。 这样可以检测通过 DNA 聚合酶掺入 DNA 链的单个荧光标记核苷酸或探针。 Pacific Biosciences 在其 SMRT 测序技术中使用 ZMW。　　ii. 纳米孔是膜上的纳米级孔，可在膜上产生电势差。 当 DNA 分子穿过纳米孔时，它会破坏离子电流并产生反映 DNA 碱基序列的特征信号。 纳米孔可以是生物的(例如蛋白质孔)或合成的(例如固态孔)。 Oxford Nanopore Technologies 在其 MinION、GridION 和 PromethION 测序平台中使用了纳米孔 。　　iii. 纳米通道是表面上的纳米级凹槽，为 DNA 分子拉伸和排列创造了一个有限的空间。 当荧光染料应用于 DNA 分子时，可以通过显微镜对它们进行成像，并且可以通过将荧光图案映射到参考基因组来确定它们的序列。 纳米通道可以通过多种方法制造，例如蚀刻、光刻或模制。 Ultima Genomics 在其 Ultima 测序平台中使用了纳米通道。　　b. 磷酸化核苷酸和纳米孔接头是两种类型的修饰核苷酸或探针，可对单个 DNA 分子进行连续测序。　　i. 磷酸化核苷酸是荧光标记的核苷酸，其磷酸基团上连接有可移除的接头。 连接体可防止焦磷酸盐的释放，否则会终止 DNA 合成。 连接子还允许在每个掺入循环后裂解荧光染料，从而可以在多个循环中重复使用相同的 ZMW。 Pacific Biosciences 在其 SMRT 测序技术中使用了磷酸化核苷酸 。　　ii. 纳米孔接头是具有发夹结构和条形码序列的合成寡核苷酸。 这些接头连接到 DNA 分子的两端，形成可以多次通过纳米孔的环状 DNA 分子。 条形码序列允许对同一 DNA 分子的重复读取进行识别和比对，从而提高准确性和共识质量。 Oxford Nanopore Technologies 在其 MinION、GridION 和 PromethION 测序平台中使用 Nanopore 适配器 。　　c. 人工智能是计算机科学的一个分支，它使用机器学习、深度学习、神经网络和其他方法来执行需要人类智能的任务，例如自然语言处理、图像识别、语音识别和决策。 人工智能通过以下方式提高第三代测序中的碱基检出准确性：　　i. 使用来自不同测序平台和化学物质的原始信号和相应序列的大型数据集来训练神经网络。　　ii. 开发可以纠正原始信号中的噪声、伪影和错误的算法，例如信号漂移、同聚物错误、插入/删除错误和碱基修饰。　　iii. 实施可以利用多个来源信息的方法，例如参考基因组、共识序列、质量评分和元数据。　　iv. 优化方法，适应不同的测序条件，例如读长、覆盖深度、测序速度和样品质量。　　d. 用于第三代测序中碱基检出的人工智能方法的一些示例：　　i. DeepNano：一种深度循环神经网络，使用原始电流信号执行碱基识别。　　ii. Guppy：一种基于神经网络的软件工具，使用原始电流信号执行 Oxford Nanopore MinION 读取的碱基识别。　　iii. DeepMod：一种双向循环神经网络，使用原始电流信号进行碱基识别和碱基修饰检测。　　iv. NanoMod：一种卷积神经网络，使用原始电流信号进行碱基修饰检测。　　v. Megalodon：一种软件工具，可使用原始电流信号读取执行碱基识别、碱基修饰检测和选择性剪接检测。　　vi. DeepSimulator：一种深度卷积生成对抗网络，模拟 Oxford Nanopore MinION 从参考基因组中读取的内容。　　vii. Clairvoyante：一种多任务卷积神经网络，使用原始信号强度值对 Pacific Biosciences SMRT 读取执行变体识别。　　viii. IsoPhase：一种深度卷积神经网络，使用原始信号强度值读取执行单倍型感知亚型重建。　　ix. DeepIso：一种深度卷积神经网络，使用原始信号强度值读取进行异构体量化。　　总之，第一代、第二代和第三代测序是DNA的三种不同读取方法，在原理、方法、优势和局限性方面有着显著的差异。第一代测序是基于桑格测序方法，使用链终止双脱氧核苷酸(ddNTP)生成不同长度的 DNA 片段，并通过电泳分离和荧光检测，工艺创新主要有自动毛细管电泳、荧光标记和碱基识别算法的开发。第二代测序是基于大规模并行边合成边测序 (SBS)，使用修饰的核苷酸或探针，在每个循环后终止或可逆终止 DNA 合成，并通过光学或化学检测进行测序，工艺创新主要有测序反应的小型化、光学/化学检测方法和核苷酸化学方法。第三代测序是基于单分子实时(SMRT)测序，不需要扩增或终止 DNA 分子，而是通过监测将荧光标记的核苷酸或探针掺入互补链的 DNA 聚合酶的活性进行测序，工艺创新主要有使用零模波导(ZMW)、纳米孔或纳米通道来限制和观察单个 DNA 分子；使用磷酸化核苷酸或纳米孔接头来实现连续测序；以及使用人工智能来提高碱基识别准确性。这三代测序技术各有优缺点，适用于不同的目标和场景。选择合适的测序技术需要考虑多种因素，例如读长、准确性、速度、成本和样品质量。随着科技的进步，DNA 测序技术仍在不断发展和改进，为生命科学领域带来新的机遇和挑战。

这种方法可以检测和定量合成类mRNA中大多数修饰的核苷。这不仅包括在体外转录过程中有意通过三磷酸盐引入的修饰，还包括商业化NTP原料变化引入的杂质，核苷被氧化产生的杂质等。该方法还能检测从帽结构释放的m7G或核糖甲基化修饰。使用LC-MS/MS，可以在核苷水平上分析mRNA，从而在单次运行中检测和量化数十种不同的修饰核苷。该方法可以很容易地对体外转录的NTP进行质量控制。溶液A：5mM醋酸铵缓冲液。乙酸调pH到5.3溶液B：乙腈。必须使用LC-MS级梯度条件：见下表样品制备用0.6U的核酸酶P1、0.2U的蛇毒磷酸二酯酶、0.2U的牛肠磷酸酶和10U的Benzonase核酸酶，在5mM Tris （pH8）和1mM氯化镁溶液中，37℃酶解2小时，将10μg的RNA酶切至核苷水平。另外，可以选择性地添加脱氨酶抑制剂，如喷司他汀（腺苷脱氨酶抑制剂，200ng）和四氢尿苷（胞苷脱氨酶抑制剂，500ng），以避免核苷降解。标样：腺苷或另一种主要核苷（C, U或G）色谱系统色谱柱：Synergi Fusion, 4μm, 80&angst 孔径, 250×2.0mm Phenomenex柱温：35℃流速：0.35mL/min检测器：UV 254nm仪器参数质谱仪：配备电喷雾离子源（ESI）的三重四极杆（QQQ）模式：正离子模式，dMRM（动态多反应监测）ESI参数：气体温度300℃，气体流量7L/min，雾化器压力60psi，鞘气温度400°C，鞘气流量12L/min，毛细管电压3000v，喷嘴电压0vQQQ参数：取决于必须检测的修饰核苷。建议对每台质谱仪的仪器参数（破碎器、碰撞能量、加速器电压）进行优化，以达到最佳灵敏度分析——相对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正，以消除进样量不同带来的差异。为此，从254nm处记录的紫外色谱中获取腺苷的峰面积。通过在每个样品中加入同位素标记的标准物进行定量。A(MS mod)=修饰核苷酸的MS峰面积n(ISTD)=每个样品的内标量A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积A(UV腺苷)=腺苷的峰面积或者，可以选择另一种主核苷（C、U或G）进行校正。例如，在酶促多聚腺苷酸化的情况下，它会导致未知或不同数量的腺苷。分析——绝对定量用MS/MS法测定各修饰核苷的峰面积。修饰核苷的量用腺苷校正，以消除进样量不同带来的差异。为此，从254nm处记录的紫外色谱中提取腺苷的峰面积。使用外部校准溶液进行绝对定量。准备浓度为0.1、0.5、1、5、10、50、100和500nM的校准溶液，用于MS/MS检测修正，每个修饰含有等量的内标。每种稀释液注入10μL，在1-5000fmol范围内进行校准。对于腺苷，准备浓度为0.1、1、10和100fmol的校准溶液。每种稀释液注入5μL，在0.5-500pmol范围内进行校准。响应因子对应于校准曲线线性拟合的斜率（峰面积对应于各自的量）。X(每个修主核苷的修饰量)=绝对定量，每个主核苷修饰量A(MS mod)=各自修饰的MS峰面积A(MS ISTD)=内标质谱峰的面积n(ISTD)=每个样品的内标量rf(MS mod/MS ISTD)=各自修饰物与内标物之比的响应因子A(UV腺苷)=腺苷的紫外峰面积RF(UV腺苷)=相应修饰的响应因子对于已定义的已知序列的mRNA：修饰核苷的数量可以归一化为RNA分子的数量。X(mod/RNA)=绝对定量，每个RNA分子的修饰量N(腺苷)=RNA序列中各自修饰的数目或者，可以选择另一种主核苷（C、U或G）进行归一化。防止在酶促聚腺苷酸化的情况下，导致未知数量的腺苷。参考文献：USP：Analytical Procedures for mRNA Vaccine Quality （Draft guidelines: 2nd Edition）

癌细胞善于逃避死亡，癌细胞逃避细胞毒性T淋巴细胞（CTL）致命攻击的方法之一就是有效修复自身细胞膜的损伤。发现异常细胞（感染病毒的细胞或肿瘤细胞）后，细胞毒性T淋巴细胞（CTL）双管齐下，通过穿孔素（perforin）和颗粒酶（granzymes）将异常细胞归零，穿孔素和颗粒酶都是蛋白质毒素，前者在异常细胞上打孔，后者穿过这些孔诱导异常细胞凋亡。然而，癌细胞内善于逃避细胞毒性T淋巴细胞（CTL）致命攻击，其方法之一就是有效修复自身细胞膜的损伤，但其中的具体机制并不清楚。2022年4月22日，基因泰克公司（Genentech）的研究人员在 Science 期刊发表了题为：ESCRT-mediated membrane repair protects tumor-derived cells against T cell attack 的研究论文。该研究发现并证实了ESCRT（内吞体分选转运复合体）介导的细胞膜修复机制导致癌细胞逃避细胞毒性T淋巴细胞（CTL）致命攻击，而抑制ESCRT通路能够促进CTL对癌细胞的杀伤，这为肿瘤免疫治疗提出了一种新的有潜力的治疗靶点。研究团队想要确定细胞是否具有保护自身免受细胞毒性T淋巴细胞（CTL）攻击的内在机制。内吞体分选转运复合体（ESCRT）与细胞膜修复有关。研究团队将高分辨率成像数据与活细胞功能分析结合，发现并证实癌细胞通过 ESCRT 蛋白来逃避细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的攻击，ESCRT（内吞体分选转运复合体）多年前就被发现与细胞膜修复有关。研究团队发现，在穿孔素被释放后，ESCRT蛋白会被精确招募到细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和癌细胞的接合位点，从而修复穿孔素在细胞膜上的打孔，这种修复机制可以延迟或阻止杀伤性颗粒酶进入癌细胞，从而让癌细胞逃避死亡。研究团队推断，抑制ESCRT蛋白介导的穿孔修复，有望使细胞毒性T淋巴细胞（CTL）更好地杀伤癌细胞。而之前也有研究显示，长时间抑制ESCRT通路足以导致细胞死亡。因此，研究团队使用了两种替代方法：一种是使用CRISPR基因编辑敲除ESCRT通路中的Chmp4b基因，一种是过表达ESCRT通路中的磷酸化酶VPS4的突变体。实验结果显示，这两种方法都能阻止ESCRT修复癌细胞膜中穿孔素的打孔，从而增加这些癌细胞被细胞毒性T淋巴细胞（CTL）杀伤的敏感性。基因泰克肿瘤学研究副总裁 Ira Mellman 博士该研究的通讯作者、基因泰克肿瘤学研究副总裁 Ira Mellman 博士表示：这项研究表明，癌细胞使用一种普遍的膜修复机制来保护自己免受免疫系统攻击，这既是意料之外又在意料之中。从进化上讲，这可能有助于健康细胞防止不必要的或意外的误杀，但在癌症中，这可以部分解释癌细胞对免疫疗法的固有抵抗力。了解和解决这一机制将有助于开发更有效的癌症免疫疗法。总的来说，该研究揭示了ESCRT介导的细胞膜修复是一种重要的且之前未被关注的癌细胞逃逸免疫系统杀伤的方式。在该研究中，抑制ESCRT通路能够显著提高细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的杀伤效率。这提示了我们，ESCRT通路是一个有价值的癌症治疗靶点。Ira Mellman 博士表示，接下来将在功能上解析ESCRT复合体，以进一步确定治疗靶点。

前言B 细胞具有产生针对多种靶标的抗体的独特能力，可提供针对感染的保护，同时还有助于免疫失调环境中的发病机制。人类 B 细胞分为五个群体：过渡、幼稚、非转换记忆、转换记忆和浆细胞。识别和分类人类 B 细胞的功能亚群，阻碍了作者在自身免疫中选择性靶向致病性 B 细胞和在疫苗接种中诱导记忆反应的能力。为了表征外围成熟的人类 B 细胞，本文作者开发了一种高度复用的单细胞筛选方案，通过使用大规模细胞术来量化 351 个表面分子的共表达。基于作者的研究结果，作者提出了一种分类方案，将来自外周血、骨髓、淋巴结和扁桃体四个组织的的 B 细胞分为 12 个独特的亚组，并构建了具有表面表型、代谢、生物合成活性和对免疫激活的信号反应特征的广泛单细胞图谱。这个人类 B 细胞身份图谱将使研究能够在稳态、疫苗接种、感染、自身免疫和癌症的背景下进一步确定 B 细胞亚群的功能。本篇为斯坦福大学研究团队在 Immunity期刊（IF:43.474）发表的题为 “An Integrated Multi-omic Single-Cell Atlas of Human B Cell Identity”的研究成果，采用改进的质谱流式细胞仪、流式细胞术等研究方法，成功量化了百万级人类B 细胞上 351 种表面分子的共表达模式。通过鉴定了差异表达的分子，对比VDJ 序列、代谢谱、生物合成活性和信号反应。提出了新的 B 细胞分类方案：在四种淋巴组织中鉴定出 12 个独特的亚群，包括 CD45RB + CD27 -早期记忆群体、类别转换的 CD39 +扁桃体常驻群体和有效响应免疫激活的 CD19 hi CD11c +记忆群体。该分类框架和基础数据集为进一步研究人类 B 细胞身份和功能提供了资源。技术流程研究结果1.高度多重的单细胞表面筛选揭示了人类 B 细胞表面蛋白质组为了识别区分 B 细胞亚群的分子，作者开发了多重筛选的方法，并量化了健康人类 B 细胞上 351 种表面抗原上的共表达模式（图1A）。通过设计了 12 个质谱抗体组，每个组由 9 个用于子集的保守分子和 30 个对每个组独特的可变分子组成。门策略可以实现四个典型 B 细胞亚群：过渡、幼稚、非转换记忆和转换记忆（图1B）。在设置了一个严格的阈值（图 1 C）后，作者确定了 98 个在人类 B 细胞上表达的表面分子（图 1D)。作者的单细胞筛选策略实现了对人类 B 细胞表达的表面分子的可靠鉴定。图1 |高度多重的单细胞表面筛选揭示了人类 B 细胞表面蛋白质组a)实验概述 (n = 2 个捐助者)。b)典型种群的代表性门控。c)屏幕上分子阳性的代表性阈值。d)总 B 细胞（顶行）的百分比阳性和 B 细胞表达的分子子集（底行）的中值表达。2.差异表达分析揭示了幼稚 B 细胞的无反应特性通过规范门控策略识别组织B 细胞的成熟状态：从过渡到幼稚、非切换和切换记忆。为了探究在整个过程中发生的蛋白质组学变化，作者评估了所有分子的子集中每个成对组合之间的表达差异。作者绘制了 61 个差异表达分子（图2A ）。正如预期的那样，未成熟的同种型 IgD 和 IgM 在过渡和幼稚亚型中富集，而经典记忆分子 CD27 在记忆细胞中富集。CD305在抗原缺乏经验的细胞中比记忆细胞富集， CD45RB (RB) 是 CD45 的同种型，优先在记忆细胞中表达。作者绘制了幼稚细胞与其他子集的比较（图2B），作者发现幼稚细胞表达的与运输相关的分子数量少于任何其他子集，这表明它们对刺激的反应较小。事实上，幼稚细胞对 16 种转运分子的中位表达值最低，在所有 46 种转运分子中平均表达最低（图 2C）。作者探索了这种趋势在 GO 术语中是否一致，并发现幼稚细胞在 30 个术语中的 19 个具有最低的平均表达值（图 2 D）。事实上，当对所有 98 个分子的中位表达值进行平均时，幼稚细胞的平均值最低，这表明它们比其他 B 细胞亚群处于更无反应的状态。这些发现证实了幼稚 B 细胞的无反应特性。图2 | 差异表达分析揭示幼稚 B 细胞a)子集的每个成对比较的中值表达差异。所有非白色瓷砖都是显著的（p 0.005）。b)比较的火山图，与 GO 术语“运输”相关联。框中列出的显著不同的分子按表达差异幅度的递减排序。c)转运分子 (颜色) 的中值表达。所有转运分子的中位表达平均值（黑色）。d)与 GO 术语相关的分子的中值表达平均值 (颜色)。所有分子的中值表达的平均值（黑色）。e)在幼稚细胞中表达更高的六种分子的表达 (p 3.CD45RB 标记人类记忆 B 细胞并识别早期记忆群体为了找到唯一识别不同 B 细胞的标记，作者以无偏方式分析了所有 B 细胞中分子的共表达模式。作者生成了统一UMAP图，通过使用所有 12 个试管的供体汇集数据来展示保守分子的表达（图 3A）。作者绘制了与保守分子相关的分子，并按功能和相关保守标记进行展示（图 3 B）。在 UMAP 坐标上叠加规范门控标签，尽管表型相似，但细胞被规范门控视为不同的子集（图 3C）。大多数 CD27 +细胞也是 RB +，而 RB + CD27-群体包含 25% 未封闭的细胞（图 3 D 和 3E）。鉴于 RB + CD27 -细胞和 CD27 +细胞在 UMAP 上的共定位，作者假设这些细胞代表在当前分类方案下未被识别的记忆细胞群。为了评估 RB 和 CD27的记忆细胞谱，作者前瞻性地从健康的人类 B 细胞（n = 2 个供体）中分离出 CD27 × RB双阳细胞，并通过下一代测序对 IgH 基因座进行测序（图 3 F）。作为抗原暴露的代表，作者测量了互补决定区 3 (CDR3) 之外的 IgH 基因座中核苷酸的供体汇集突变频率（图 3 G）。正如预期的那样，CD27 +细胞具有相对较高的突变负担，在接触抗原后通过体细胞超突变 (SHM) 获得。作者量化了四个种群在一系列多样性顺序中的多样性并发现 RB - CD27 -细胞的多样性最高，而 RB + CD27 +细胞的多样性最低（图 3 H）。作者进一步探索来自一个群体的细胞是否倾向于与来自任何其他群体的细胞克隆相关（图 3 I）。作者发现来自四个群体中的每一个的细胞都更有可能与来自同一群体的细胞共享克隆谱系，而不是来自不同群体的细胞（图 3J)。这表明 RB 和 CD27 的表达在克隆谱系中是高度协调的，正如对响应抗原结合而表达的两种分子所预期的那样。总之，这些发现提供了强有力的证据，表明 RB 的表达是外周血记忆 B 细胞的指示，并且与 CD27 的缺失相结合，可用于对早期记忆群体进行分类。图3 | CD45RB 标记人类记忆 B 细胞并识别早期记忆群体4. 将 B 细胞分为表型和同型不同的亚群系统筛选了数十种在 B 细胞中差异表达的分子，因此作者假设作者可以将 B 细胞分类为更细粒度的亚群。作者对新鲜、健康的人类外周血 B 细胞（n = 3 名供体）进行了染色，细胞降维成十个不同的群体，包括两个幼稚和六个记忆子集（图 4 B）。表面表达谱提示成熟顺序排列（图4B）。七种不同分子的特征表达以手动门控每个群体，因此也用于标记该方案中的群体：CD11c、CD73、CD95、CD27、CD38、RB 和 CD19（图 4 C D）。子集倾向于在图上形成独特的岛屿，为作者的分类方法提供正交验证 （图 4 D）。为了评估子集之间的表型相似性，作者计算了中值表达谱之间的成对欧几里得距离（图 4 E）。对于每个群体，作者量化了表型最相似的子集。RB + CD27 -记忆和 RB + CD27 + CD73 -彼此最相似，进一步验证了 RB + CD27 -细胞作为记忆子集的状态。在汇总数据（图 4 F）中，组织 B 细胞也会导致跨个体供体存在同种型。通过规范门控，30% 的 IgG +细胞和 20% 的 IgA +细胞由于缺乏 CD27，这表明 CD27 单独作为记忆分子的不足（图 4 G）。相比之下，作者的方法正确地将超过 99% 的 IgG +和 98% 的 IgA +细胞分类为记忆细胞。已知 Ig 同种型的使用会影响下游效应器功能和分化模式。因此，作者还在同种型的基础上组织了 B 细胞，并观察到BCR 复合物的两种成分的不同表达模式：表面 Ig 和 CD79b（图4H）。鉴于这些趋势，作者探索表型或同种型是否对预测表面 Ig 和 CD79b 的表达量贡献更大。作者创建了单细胞多元线性回归模型，其中细胞的表型标记和同型标记用于预测 CD79b 或表面 Ig 的表达（图4H）。尽管两者都提供了丰富的信息，但细胞的同种型对预测两种分子的表达的贡献超过了细胞的表型。总而言之，这些发现表明，作者的高维分类将外周血 B 细胞组织成十个表型不同的亚群，比典型的门控策略更准确地划分细胞。此外，这些表型分区显示出同型限制，这进一步有助于 B 细胞的身份。图4 | 将 B 细胞分为表型和同型不同的亚群5. B 细胞亚群功能的研究提示了不同的代谢、生物合成和免疫信号活性特征为了研究作者改进的 B 细胞分类方案的功能特性，作者探索表面蛋白是否表示其他潜在功能细胞过程的差异。作者对来自其他供体（n = 9 个供体）的健康人外周血单核细胞 (PBMC) 进行了染色，并使用质谱仪组来探索 B 细胞代谢谱、生物合成活性和免疫信号传导特征（图 5A）。作者量化了与四种代谢途径相关的八种酶的表达：糖酵解或发酵、ATP 感应、氧化磷酸化和脂肪酸氧化 (图5B )。幼稚细胞在所有亚群中的表达最低，而 RB + CD27 -记忆细胞具有介于幼稚和记忆亚群之间的中间代谢特征。这些通路使用的差异可能是由于不同的功能作用，因此不同的代谢需求。通过将 5-溴尿苷 (BRU) 和嘌呤霉素标记与质谱仪相结合，量化从头RNA 和蛋白质合成以及功能和表型特征。作者发现转录活动几乎不能解释在翻译活动中观察到的差异 (图 5 C)，突出了这两个过程的差异调节。CD19 hi CD11c +记忆细胞具有最高的中位转录活性，其次是 CD73 +幼稚细胞，其具有最低的中位翻译活性（图 5D)。发现转录活性浆细胞中的翻译活性和 CD184 表达高于转录lo浆细胞（图 5E)。这种转录活跃的群体可能是长寿命的浆细胞，而转录不活跃的群体可能是短寿命的浆细胞。为了评估亚群之间免疫激活敏感性的差异，作者用不同剂量的 BCR 交联剂和 CD40 配体刺激 B 细胞 10 分钟，然后用包含抗B 细胞信号传导固有的磷酸化靶标（图 5A）。作者测量了脾酪氨酸激酶 (pSYK) 和下游磷脂酶 Cγ2 (pPLCγ2) 的磷酸化（图 5F）。作者在双轴等高线图上可视化了 BCR 复合信号级联中两个分子 SYK 和 PLCγ2 的磷酸化状态变化，并发现子集之间的分布变化存在鲜明对比（图 5 H）。为了量化信号响应，作者计算了推土机在基线细胞和受刺激细胞之间的距离，发现这两个记忆群体以及浆细胞比所有其他子集的响应性明显更高（图 5 I）。作者量化了表型和同种型使用的相对贡献，以预测代谢途径表达、生物合成活性和信号响应的表达（图 5J)。总的来说，这些发现表明作者的表型分类捕获了代谢途径使用、生物合成活性和对免疫激活的信号反应的功能差异。图5 | B 细胞亚群功能的研究揭示了不同的代谢、生物合成和免疫信号活性a)实验工作流程 (n = 9 捐助者)。6. 淋巴组织特异性 B 细胞群的表征为了将人类 B 细胞分析的范围扩大到外周血之外，作者分析了来自外周血的骨髓 (n = 3)、扁桃体 (n = 3)、淋巴结 (n = 1) 和其他外周血样本 (n = 4)一个新的健康捐赠者队列（n = 11），通过大规模细胞术（图 6A）。为了探索组织之间 B 细胞表达的整体差异，作者评估了所有分子的供体组织表达差异。作者确定了至少一对组织之间存在差异表达 (p 0.005) 的 21 个分子，并绘制了它们的分布，按功能组织（图 6 B）。淋巴结也明显偏向未成熟同种型（图 6 C）。然而，扁桃体没有富集任何抑制分子（图 6 B），主要由具有记忆表型的细胞组成（图 6 C 和4 G）。为了评估组织内 B 细胞表型的组成，作者绘制了子集比例图，并且根据同种型数据，作者发现淋巴结大量富含 CD73 +幼稚细胞（图 6 D）。为了评估组织的差异性，作者根据子集组成计算了每个组织之间的成对曼哈顿距离（图 6 E）。作者确定了外周血中不存在的两个亚群：生发中心 (GC) B 细胞，存在于扁桃体和淋巴结中，以及一个 CD39 +扁桃体群（图 6 D)。GC 细胞是 CD38 +和 CD32 - (图 6 F)。图6 | 淋巴组织特异性 B 细胞群的表征a)实验工作流程 (n = 11 捐助者)。b)分子的小提琴图在至少两种组织中显著差异表达 (p 0.005)。研究讨论为了探究原代细胞的深层表型多样性，作者开发了一种高度多重的单细胞表面筛选，并将其应用于识别可以分离人类B 细胞亚群的分子。这种方法使作者能够区分四种淋巴组织中的 12 个 B 细胞亚群并关联它们的功能特征。作者确定了六个记忆群体，证实了先前关于小鼠和人类抗原识别后表型多样化的报道。作者还确定了一个 CD19 hi CD11c +记忆群体，它与在自身免疫、感染和衰老背景下描述的几个群体具有一些共同特征。卡内尔等人，2017）。在这个群体中，作者通过 CD27 表达分离细胞，发现 T-bet 和 PD-1 在 CD27 - CD19 hi CD11c +记忆细胞中富集，类似于在 T 细胞中看到的效应记忆表型。在这里，作者通过对健康个体中多组学整合进行的深度表型分析揭示了新的、更细的B群体确定，全面映射了人体血液和淋巴组织中的 B 细胞身份。对几个细胞过程中表型与同种型使用的贡献的定量评估突出了对超越谱测序和同种型身份进行分析以了解人类 B 细胞免疫功能的必要性。研究结果作为未来研究在疫苗接种或疾病背景下研究体液免疫反应的资源，描述的群体和分子可能对于理解 B 细胞介导的发病机制或保护至关重要。

&ldquo 已婚夫妇经常是一个好团队，他们可以在实验室内外不断交换思想。&rdquo 未来或许我们还会看到更多诺奖&ldquo 夫妻档&rdquo 。 　　几天前，2014年诺贝尔生理医学奖授予了来自挪威的莫泽夫妇，这是迄今第5对获得诺贝尔奖的夫妻搭档。获奖后的莫泽夫妇晋升为&ldquo 诺奖夫妇俱乐部&rdquo 成员，该俱乐部的成员是获得过诺贝尔奖的多位科学家夫妇，包括玛丽· 居里和皮埃尔· 居里。 　　&ldquo 已婚夫妇经常是一个好团队，他们可以在实验室内外不断交换思想。&rdquo 位于瑞典首都斯德哥尔摩的的诺贝尔博物馆馆长古斯塔夫· 凯尔斯特兰德说，&ldquo 这是好的(研究途径)，因为你坐在实验室的时候，不一定会迸发出最好的观点。&rdquo 　　凯尔斯特兰德认为，诺贝尔奖得主往往倾向于&ldquo 将自己置于其他聪明且思想开放的人中间&rdquo ，更容易激发自己和他人的研究灵感。他预期，未来还会看到更多诺奖&ldquo 夫妻档&rdquo 。 　　莫泽夫妇 　　梅-布里特· 莫泽、爱德华· 莫泽 2014年诺贝尔生理学或医学奖 　　10月6日，诺贝尔生理或医学奖得主揭晓。约翰· 奥基夫与来自挪威的莫泽夫妇共同分享了本年度的奖项，他们发现了一种对方位感知具有重要意义的脑细胞。 　　莫泽夫妇都是挪威科技大学卡夫利科系统神经科学研究所和记忆生物学中心的教授，二人一起创始了这个研究中心，在过去数十年中领导了一系列脑机理的前沿研究。 　　继约翰· 奥基夫发现&ldquo 位置细胞&rdquo 后，2005年，莫泽夫妇发现了大脑定位系统的另一个关键组成部分。他们识别出了另一种神经细胞&ldquo 网格&rdquo ，网格细胞能产生坐标系，并进行精确的定位和路线找寻工作。他们的研究成果显示了大脑如何在网格细胞的帮助下确定地点和进行定位。 　　爱德华和迈-布里特的家庭都没有什么学术背景和氛围，爱德华曾在采访中提到，&ldquo 我们成长的地方，没有几个人受过大学教育，也没人会去要求。根本没有人知道要怎么去做这些事。&rdquo 而现在，他们的发现却让人类知晓大脑究竟如何创造出周围的空间地图，而人类又如何在复杂的环境中进行导向。 　　梅-布里特提及婚姻在她研究中的作用时说，她和丈夫有相同的愿景，乐于相互沟通和理解，并致力于解决两人共同关心的问题。 　　&ldquo 当突然想到一个问题的时候，你能马上(和丈夫)探讨，而不是(不得不)计划在一周、两周或三周后开一次会，效果截然不同。&rdquo 梅-布里特说。 　　居里夫妇 　　玛丽· 居里、皮埃尔· 居里 1903年诺贝尔物理学奖 　　居里夫妇的故事人们早已耳熟能详，因对放射性物质的研究，皮埃尔· 居里、玛丽· 居里夫妇一同获得了1903年诺贝尔物理学奖。 　　在索邦大学，皮埃尔· 居里与玛丽· 居里相识。他们两个经常在一起以成吨的工业废渣为原料，进行放射性物质的研究，因为这种矿石的总放射性比其所含有的铀的放射性还要强。 　　1898年，居里夫妇对这种现象提出了一个逻辑的推断：沥青铀矿石中必定含有某种未知的放射成分，其放射性远远大于铀的放射性。当年的12月26日，居里夫人公布了这种新物质存在的设想。 　　在此之后的几年中，居里夫妇不断地提炼沥青铀矿石中的放射成分。经过不懈的努力，他们终于成功地分离出了氯化镭并发现了两种新的化学元素：钋(Po)和镭(Ra)。因为他们在放射性物质上的发现和研究，居里夫妇和亨利· 贝克勒共同获得了1903年的诺贝尔物理学奖，居里夫人也因此成为了历史上第一个获得诺贝尔奖的女性。 　　约里奥-居里夫妇 　　伊雷娜· 约里奥-居里、弗雷德里克· 约里奥-居里 1935年诺贝尔化学奖 　　在居里夫妇荣膺诺奖32年后，居里家族的另一对夫妇再次走上诺贝尔奖的领奖台。 　　因合成新的放射性核素，弗雷德里克· 约里奥-居里和伊雷娜· 约里奥-居里共同获得了1935年诺贝尔化学奖。 　　伊雷娜· 约里奥-居里是居里夫人的长女，外国女性婚后通常随夫姓，而伊雷娜和弗雷德里克为纪念居里这一伟大姓氏，采取了夫妻双姓合一的方式。 　　约里奥-居里夫妇合作于1932年发现一种穿透性很强的辐射，后确定为中子 1934年发现人工放射性物质，并对裂变现象进行研究。 　　1935年约里奥-居里夫妇共获诺贝尔化学奖。1948年他们还领导建立了法国第一个核反应堆。 　　自从1934年约里奥-居里夫妇有了这个重大发现以后，物理学家们研究和发展了他们的方法。越来越多的、更大的粒子加速器问世了，从此，科学家们几乎能制取到每一种元素的放射性同位素。目前，所知的两千种以上的放射性同位素中，绝大多数都是人工制造的。现在，放射性同位素不但已广泛地运用于工业、农业、商业和国防工业等各个领域，而且对于推动某些学科的研究也产生了重大的影响，特别是对化学、生物学和医学更起了巨大的推动作用。这就使原子(核)能的和平利用变成了现实，极大地造福于人类。 　　同时，人造放射性核素的发现也为第一颗原子弹的制造提供了重要的启示。人类历史上第一颗原子弹的制造原理是费米提出的。然而，费米制造原子弹的程序完全是按照伊雷娜的人造放射性元素的理论和实践来编排的。伊雷娜· 约里奥-居里作为发现人造放射性同位素的先驱，其贡献将永远载入人类文明的史册。 　　科里夫妇 　　卡尔· 科里、吉蒂· 科里 1947年诺贝尔生理学或医学奖 　　1947年，卡尔· 科里、吉蒂· 科里夫妇因发现糖代谢中的酶促反应而被授予诺贝尔生理学或医学奖。 　　这对诺奖夫妇的相识发生在卡尔· 科里的大学时期。第一次世界大战期间，卡尔· 科里作为一名奥地利军队卫生团的中尉在意大利前线服役。回到大学之后他与未来的妻子吉蒂一起学习，并在1920年获得医学博士学位。 　　科里夫妇绝大部分时间都合作进行研究工作。从学生时代起就对临床前研究充满兴趣。他们第一篇合着的论文是关于人血清补体的免疫学研究。在赴美继续研究时，他们首先研究了动物体内糖的代谢与胰岛素和。肾上腺素的作用，证实了肿瘤在体外存在糖酵解。他们对糖类代谢的研究经历了整体动物、分离组织、组织提取物、分离酶和结晶的形式。 　　1936年他们分离得到了1一磷酸葡萄糖，即&ldquo 科里酯&rdquo ，并追踪到它的磷酸化酶的活性，可以催化多糖的分解和合成，使得在体外通过酶催化合成糖原和淀粉成为可能。接着，磷酸化酶和其他的酶类也得到了结晶。 　　科里夫妇一直对激素的作用机制有浓厚的兴趣，对脑下垂体做过一些研究。他们观察到垂体切除大鼠的糖原有明显升高，而血糖则明显降低，伴随着葡萄糖氧化的增加。接着，他们通过激素对己糖激酶作用的研究，发现一些垂体提取物体内体外均能抑制这种酶，而胰岛素恰恰可以对抗这种抑制。 　　1947年，科里夫妇因发现糖代谢过程中垂体激素对糖原的催化作用获诺贝尔生理学或医学奖，阿根廷科学家胡赛因研究脑下垂体激素对动物新陈代谢影响而共同获得这一奖项。 　　缪达尔夫妇 　　纲纳· 缪达尔 1974年诺贝尔经济学奖 阿尔瓦· 米达尔 1982年诺贝尔和平奖 　　1974年诺贝尔经济学奖 　　阿尔瓦· 米达尔 1982年诺贝尔和平奖 　　与之前的&ldquo 诺奖夫妻档&rdquo 不同，纲纳· 缪达尔与阿尔瓦· 米达尔这对夫妇从事着不同领域的工作，他们先后获得了诺贝尔奖的不同奖项。 　　纲纳· 缪达尔，瑞典经济学家、政治家。1974年，由于在货币和经济波动理论中的先驱工作，并且因为他们对经济、社会和制度现象的相互依赖关系的深刻分析，他与弗里德里希· 哈耶克教授共同获得诺贝尔经济学奖。 　　自从设立经济学奖以来，纲纳· 缪达尔和弗里德里希· 哈耶克的名字，始终在提议的获奖人名单之上：他们都曾以纯经济理论领城中的重要工作开始他们的研究事业。他们的早期工作主要在同一领城之内：经济波动理论和货币理论。从那时以来，两位经济学家已扩大了他们的视野，包括社会和制度现象的宽广方面。 　　在缪达尔的科学事业的早期，缪达尔显示了他在经济学中兴趣的广阔。他的书《经济理论发展中的政治因素》(1930)，是对政治价值在许多研究领域中如何被插进经济分析中。在另一部学术巨着《美国的两难：黑人问题和现代民主》中，缪达尔用文献证明了他把经济分析与一种广阔的社会学视野合起来的才能。缪达尔对发展中国家问题的广泛研究，性质和《美国的两难》非常一致。这也是最宽广意义上的经济学和社会学的研究，其中对政治的、制度的、人口的、教育的和健康的因素，赋予很重要性。 　　纲纳· 缪达尔的妻子，阿尔瓦· 米达尔同样是一位值得尊敬的女性。作为瑞典知名社会活动家，她在1982年与阿方索· 加西亚· 罗夫莱斯共同获得诺贝尔和平奖。 　　阿尔瓦· 米达尔是瑞典社会民主工党的资深党员，从1950年到1955年，她曾担任联合国教科文组织社会科学机构主席，并且是该职位的第一位女性负责人。1962年，她入选瑞典议会，并于1962年至1973年，代表瑞典出席在日内瓦的联合国裁军谈判会议。正是由于在裁军问题上的卓越工作，使她成为了1982年诺贝尔和平奖的获奖人之一。

►►►全自动多功能超灵敏荧光Western带来Western Blot技术革新ProteinSimple在全球正式发行Stellar超灵敏荧光检测试剂盒，搭载在全自动多功能超灵敏荧光Western蛋白质分析平台Jess上（Digital Western Blot），提供了自动化高灵敏荧光免疫蛋白检测技术解决方案。该技术方案特别适合细胞信号通路和药理药效研究，对分子量相近的磷酸化蛋白/总蛋白同时检测，实现了一次运行多重蛋白表达分析能力，高灵敏度也实现了复杂样本中低丰度蛋白质的准确定量。传统化学发光及荧光Western Blot方法检测磷酸化蛋白是一项费时费力的工作。为了解决传统技术挑战，克服传统蛋白质印迹众所周知的局限性，ProteinSimple已经开发了全自动多功能蛋白质表达定量分析技术平台，再搭配超灵敏荧光检测技术，可更加简单、高效地完成细胞信号通路研究中磷酸化蛋白检测。►►►Stellar开启自动化荧光Western新纪元Figure 1 Stellar荧光检测灵敏度是通过DNA与检测抗体相连的多个信号放大步骤实现。全自动多功能超灵敏荧光检测试剂盒Stellar使用专利的非酶促寡核苷酸扩增技术不断地将免疫反应信号放大，并且通过 Jess 的 NIR/IR 荧光检测，在低于 1 pg 的检测水平下提供超高的荧光灵敏度，以及出色的重现性和 4-log 动态范围。凭借这一灵敏度的飞跃，Stellar荧光检测可与广泛认可的化学发光检测灵敏度相媲美，并取代了需要50pg检测水平的传统蛋白质印迹成像技术的荧光检测。►►►全自动多功能超灵敏荧光Western技术优势◆化学发光、红外 (IR) 和近红外 (NIR) 荧光通道中使用标准蛋白质印迹抗体的多通道免疫检测，可实现基于通道和基于大小的多重蛋白质表征；◆全自动、超灵敏荧光Western：可从微量样品中（低至 3 μL样本需求）中获得最多的数据，短至 3 小时快速获得结果，定量更精准，重复性更高，省时省力；◆配备同一毛细管中执行两次连续免疫测定RePlex™ 技术，检测更多目的蛋白质或通过总蛋白质含量归一化分析，比使用内参蛋白更可靠；◆解决传统Western blot图片误用或造假问题，Digital Western blot系统软件符合FDA CFR Part 11合规标准，全程追踪记录，原始记录不可篡改。◆科学家广泛认可，全自动Simple Western即Digital Western Blot技术平台已用于近2000篇高影响力文章中，是一项经过验证的技术，权威可靠。Figure 2 Stellar NIR 和 IR 荧光多重检测的AKT总/磷酸化蛋白。来自 Jurkat 细胞（用 calyculin A 处理）的裂解物 (0.2 mg/mL)，并使用小鼠抗总 AKT 和兔抗磷酸 AKT 一抗以及 Stellar Mouse IR（绿色条带）和 Stellar Rabbit NIR（红色条带）检测模块进行探测。Stellar NIR / IR 通道能够在同一泳道中多重检测总 AKT 和磷酸化 AKT，并具有出色的重现性（ 24 个泳道: pAKT 扫码获取更多资料►►►关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团（NASDAQ:TECH）旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具，包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术，帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题，深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址：上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室电话：021-60276091热线：4000-863-973邮箱：PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址：www.bio-techne.com

* 布鲁克 PaSER™ 软件现在将具有变革性的支持 CCS 的 DIA-NN 深度神经网络学习与突破性的 dia-PASEF 功能相结合，以实现：* 40 分钟梯度从细胞裂解物中定量 8000种蛋白质* 在 Evosep One 上 4.8 分钟方法，定量 5000 种蛋白质* 只需 10 ng 细胞裂解物消化液，95 分钟梯度即可定量 5000 种蛋白质* timsTOF Pro上开发 CCS 加持的 “prm Live” 功能，实现低成本靶向蛋白质组学研究，可同时定量 1800 个以上的肽段，并保证最高的灵敏度和良好的 CVs* 基于 CCS 的 TIMScore™ 算法也获得重大进展，大大提升了磷酸化肽和蛋白质鉴定覆盖率，并且提高了肽段鉴定的可靠性* 用于高置信度序列确证的全新 OligoQuest™ 软件和工作流程，能支持RNA和修饰寡核苷酸的药物开发* SCiLS™ autopilot 软件，用于使用布鲁克 IntelliSlides™ 在 timsTOF fleX 和 rapifleX® MALDI 平台上进行自动质谱成像 (MSI) 采集* 展示2021年6月推出的两个新产品：* timsTOF SCP 用于无偏单细胞蛋白质组学 (SCP)，例如，用于空间癌症生物学，研究基于不同细胞类型的特异性蛋白质组，并将它们与 sc-RNA-seq 转录组相关联。* 第二代的 timsTOF Pro 2， 带来前所未有的蛋白质组学分析深度和通量。———————————————————————————————————————————2021 年 11 月 2 日美国费城 —— 布鲁克在第 69 届 ASMS 会议上宣布了新产品 CCS-enabled 4D-蛋白质组学，用于增强 timsTOF Pro 2、timsTOF fleX 和 timsTOF SCP 质谱仪的主要功能。布鲁克生命科学质谱副总裁 Rohan Thakur 博士表示：“斯克利普斯研究所 Yates 实验室开发的 TIMScore 是通过针对正向和诱饵/反向肽评估预测的实验 CCS 来增加肽选择的精确度。在我们与柏林 Charité 医学院 Ralser 实验室的合作中，CCS 值的效用增强了 DIA-NN，并且在我们与乌得勒支大学 Scheltema 实验室的合作中，它还增强了对 PhoX™ 交联肽的检测。最后，Dana-Farber 癌症研究所Marto实验室刚刚发布了支持 CCS 的 prm Live，其中具有实时保留时间校正功能，可对 1800 多种肽进行平行靶向的高灵敏度、低 CV 定量。”A. CCS-enabled DIA-NN 支持的 PaSER ，可用于 dia-PASEF 工作流程转化蛋白质组学需要高通量、短梯度和蛋白质组深度覆盖，它可以由dia- PASEF实现。这一成果发表在《Nature Methods》[Mann，Nat Meth 2020]，得到了各种蛋白质组学软件包的支持，包括dia-NN、Spectronaut、MaxQuant和PEAKS Online。DIA-NN 软件 [Demichev, Nat Methods. 2020] 1.8 版包含用于深度神经网络学习的全新 CCS 支持模块，以在 dia-PASEF 中对肽谱匹配进行评分 [Demichev, bioRxiv 2021]。目前布鲁克正在与柏林Charité 医学院的Vadim Demichev博士和Markus Ralser博士合作，将CCS-enabled DIA-NN集成到timsTOF平台的PaSER GPU蛋白质组学软件中，能够增强鉴定和定量。Ralser 教授及其同事的工作加速了大样本队列中的转化蛋白质组学，并且通过使用 dia-PASEF 实现了在 5 分钟的采集时间内鉴定超过5000 种的量化蛋白质这一革命性的提升。柏林Charité 医学院爱因斯坦生物化学教授Markus Ralser博士评论道：“timsTOF Pro出色的性能令人印象深刻。我们也很高兴看到布鲁克将Vadim Demichev的DIA-NN开源版本纳入其PaSER实时蛋白质组学工作流程，并期待与布鲁克的合作能进一步改进4D-蛋白质组学工作流程。”图：dia-PASEF 扫描功能的图形表示B. prm-PASEF Live 增加了靶向肽的数量并进行高灵敏度定量分析与传统prm方法相比，prm-PASEF工作流程在靶向更多化合物的同时保持了非常高的灵敏度。现在新的prm-PASEF 编辑器可以独立使用，也可以在与 Skyline™ 一起使用来建立 prm 方法。Jarrod Marto 教授等人在《Analytic Chemistry》最近发表的一篇论文 《PRM-LIVE with Trapped Ion Mobility Spectrometry and Its Application in Selectivity Profiling of Kinase Inhibitors》对prm-PASEF Live进行了介绍，文中采用动态调整保留时间窗口的方式，以使用 iRT 肽作为保留时间标准，在 60 分钟的采集中定量来自细胞裂解液的 1857 种肽段，以实现可重现的多目标监测。这种创新的prm-PASEF Live概念克服了色谱保留时间漂移的问题，提高了在多目标监测中的定量精度和重现性。C. TIMScore 加入 CCS-enabled 数据库搜索引擎在4D-蛋白质组学应用中，CCS值可用于非标记定量的“Match Between Runs”[Cox，MCP 2020]。TIMScore利用机器学习产生CCS值,并将CCS值应用于搜索引擎的算法中，使搜索引擎能够大幅提高肽段和蛋白质鉴定数目，同时保持更严格的假阳性率（FDR）。数十万个实验数据点被用来训练ML算法，该算法能够准确预测胰蛋白酶和磷酸化肽的CCS值。磷酸化在细胞信号转导和生物学中起着关键作用，但磷酸化肽准确鉴定难度大。在Dana-Farber癌症研究所，TIMScore使Eric Fischer教授提供的未富集白血病细胞系样本中磷酸化肽的鉴定数量提升了10% 以上。南佛罗里达州大学的Stanley Stevens教授补充说：“TIMScore 使从小鼠小胶质细胞系中富集的磷酸化肽的鉴定增加了 11%。CCS值和4D-蛋白质组学已经成为我们基于质谱的蛋白质组学的应用中不可或缺的技术。TIMScore有望改变DDA搜索的执行方式，鉴定更多有意义的肽段和蛋白质，使我们能够使用CCS值进行更深入的蛋白质组研究。”图：TIMScore，机器学习支持CCS预测，可减少肽模糊度并提高置信度D. 全新发布 OligoQuest™ 布鲁克发布了最新软件OligoQuest，作为面向生物制药客户的合规软件套装BioPharma Compass 中的一部分，该软件强化了RNA 和寡核苷酸表征功能。OligoQuest 结合 maXis II 和 timsTOF Pro 等质谱仪上同位素高准确度测定功能，能够对核酸大分子进行准确表征，例如sgRNA及其杂质。并且，布鲁克特有的PASEF扫描模式，可快速深度覆盖复杂样品信息，例如酶解mRNA等。OligoQuest软件是与RiboDynamics，LLC共同开发，其所提供的算法和工作流程，可以用来注释大于100个碱基的核酸二级谱图。RiboDynamics 首席执行官Dan Fabris和康涅狄格大学高级教授 Harold S. Schwenk 解释说：“同位素高准确度与超高分辨率质谱相结合，对于高度修饰的 RNA 分析前景广阔，这是之前的商业软件无法提供的。 使用 OligoQuest 简化相应的分析工作，将大大加速 RNA 领域的研究和开发。” 图：OligoQuest 界面显示 3' - 和 5' -末端和内部片段匹配以进行序列确认E. 用于自动 MALDI 质谱成像（MSI）的 SCiLS autopilot布鲁克今年推出了SCiLS autopilot软件结合IntelliSlides玻片用于MALDI 成像的自动设置。SCiLS autopilot 自动完成从玻片载入到数据采集的六项关键性能优化。样本的扫描图像由IntelliSlide 上的条形码上登记注册和自动检测组织边缘，然后进行多步骤自动优化，以减少 MALDI 成像所需的时间和经验，并确保重复性和图像质量。通过 SCiLS autopilot 进行自动化，非专业用户可以方便的使用 MALDI 成像，将生理组织背景添加到 4D-Omics 研究中。布鲁克 MALDI 成像业务总监 Michael Easterling 博士表示：“随着 MALDI 成像在生物制药中的广泛应用，智能自动化对于确保MALDI成像的无缝整合和结果准确度至关重要。数据采集和处理软件与成像质谱平台（如 timsTOF fleX）的深度系统集成，为多组学研究提供了空间生理信息。”图：实现快速、精确的 MALDI 成像测量自动设置参考文献： [Mann, Nat Methods 2020]: https://doi.org/10.1038/s41592-020-00998-0 [Demichev, Nat Methods. 2020]: https://dx.doi.org/10.1038%2Fs41592-019-0638-x [Demichev, bioRxiv 2021]: https://doi.org/10.1101/2021.03.08.434385 [Cox, MCP 2020]: https://doi.org/10.1074/mcp.tir119.001720 [Marto, Anal. Chem. 2021]: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02349

第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会在京召开 　　仪器信息网讯 为进一步促进我国生命分析化学研究的发展，加深学者之间的交流，强化学科交叉，由国家自然科学基金委员会化学科学部主办，北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”于2010年8月20日在北京大学召开。 会议现场 　　在大会开幕式上，大会组织者北京大学刘虎威教授首先向与会者介绍了会议的筹办情况，本次大会共收到投稿论文840余篇，报名参会人数超过1200人，会议规模超过以往。大会得到了安捷伦科技、赛默飞世尔科技、岛津、沃特世、大连依利特等多家国内外著名仪器厂商的赞助。 刘虎威教授 　会议由国家自然科学基金委化学部庄乾坤教授致开幕词，他表示，与前两届会议的举办宗旨一致，本次会议仍然以自由研讨的形式，让思想撞击出火花，使创造力突涌，集小智为大智，化零散为整体，逐渐形成我国生命分析化学研究的独特战略发展思路，壮大具有特殊战斗力的我国生命分析化学研究队伍，开创生动活泼的生命分析化学研究新局面。 庄乾坤教授致开幕词 　　我国生命分析化学领域的八位著名院士出席了开幕式并分别作了重要的大会报告。北京大学庄乾坤教授和邵元华教授主持了院士论坛环节。 邵元华教授主持院士论坛环节 　　报告题目：生命活体分析-核成像技术 　　报告人：中国科学院柴之芳院士 　　柴之芳院士表示，核成像技术就是研究生命活动的有力武器之一。用于生命成像研究的核方法包括单光子发射计算机断层扫描技术(Single Photon Emission Computerized Tomography, SPECT), 正电子发射计算机断层扫描技术(Positron Emission Tomography, PET), 基于x射线发射的成像技术，以及基于同步辐射的x射线成像技术等。 　　柴之芳院士在报告中重点叙述了以PET为代表的核成像技术的特点和功能，并结合中科院高能所的一些研究成果，选择性地介绍核成像技术的应用领域和最新进展。 　　报告题目：细胞图案化、计数及其区分的研究 　　报告人：中国科学院陈洪渊院士 　　近年来，活体细胞固定化的研究，在涉及生命科学的诸多领域都受到极大关注，诸如系统生物学、生化分析、毒理监测、临床诊断和公共卫生等等。在电化学传感器、微流控技术及细胞图案化等研究领域，构建各种利于细胞粘附的生物界面用于完整活体细胞的研究巳成为当今的研究热点。 　　陈洪渊院士在报告中介绍了其研究组在细胞图案化，细胞计数及其区分等方面的最新进展：(1)提出了一种利用化学镀金结合电化学刻蚀构造Au/PDMS图案基底以实现细胞图案化的新方法 此外，结合微流控体系在PDMS基底构建纳米银模板图案，成功地用于有效介导具有时空选择的细胞的固定。(2)基于PDMS-PDDA薄膜和APBA修饰的多壁碳管对细胞的固定作用，我们分别构建了两种细胞电化学传感器。(3)设计并研制成一种用于细胞计数及其区分的芯片装置。 　　报告题目：生物计算逻辑体系在生命分析化学中应用的前景 　　报告人：第三世界科学院董绍俊院士 　　以硅片为基础的计算机因其集成电路的密度已接近理论极限而妨碍发展。近期科学家们已开始利用DNA计算来创造生物计算机，DNA逻辑门作为DNA计算的基础同样受到了广泛关注。作为分析化学工作者，围绕当前科技发展，从学科交叉角度，不断研发出简单实用的DNA逻辑门，将是进行DNA计算以及未来DNA计算机的最根本前提。 　　董绍俊院士介绍到，其课题组利用适配体控制生物燃料电池的能量输出，制备出适配体逻辑控制(NAND逻辑门)的生物燃料电池，可作为自我供电的、智能的适配体逻辑传感器。它能逻辑确定样品中两种目标物是否同时存在。另一方面，将生物燃料电池和密码锁相结合，其课题组进一步制备了一种新的生物计算安全体系，它具有模拟密码锁的功能。其特点是，能自我供电，并且可重复利用。这项研究有利于模拟和设计自然信号的传导，新陈代谢和基因调控体系。 　　报告题目：持久性有机污染物(POPs)生物指示物的研究 　　报告人：中国科学院江桂斌院士 　　江桂斌院士在其报告中首先提出，过去 10 年间，随着仪器分析技术特别是色谱与质谱技术的进步，若干环境中的新型污染物(Emerging Chemical Contaminants)被分离和鉴定出来。这些污染物所导致的环境与健康问题已经引起了国际社会的广泛关注。由于新型污染物通常浓度较低、组分复杂，而且干扰物质较多，因此，对分析技术有更高的要求，发展高灵敏度和高选择性的分离分析方法是解决问题的主要出路。 　　近年来，江桂斌院士所在的课题组在新型污染物的筛选及识别技术方面已开展了一些工作，通过三种不同的技术途径筛选到一些新的污染物并开展了有关毒理学的前期研究：(1)基于化合物定量结构-物化性质相关模型(QSPRs) 对环境中新型PBT物质的鉴别。(2)基于质量平衡关系筛选和鉴别新型污染物。(3)生物效应引导的新型污染物识别方法。 　　江桂斌院士表示，其课题组通过将多维化学分析与毒性测定仪器相结合，已研制出用于EDA 的成组毒理学分析仪(Integrated Toxicology Analyzer)，并建立了以发育神经毒性为检测终点，环境样品中溴代阻燃剂等复合有机污染物的毒性筛选及识别方法。 　　报告题目：DNA保护的荧光银纳米簇及其分析应用 　　报告人：中国科学院汪尔康院士 　　近十年来，科学家发现由几个到几十个贵金属原子构成的纳米簇表现出强的依赖于尺寸的荧光发射，并将其发展为一类新型的荧光物质。这些新型荧光团在很多研究领域如光学分析、单分子研究、纳米器件中都具有很大的应用潜力。 　　汪尔康院士向与会者汇报了其课题组在当前的工作中，发现一种单链寡聚核酸(dC12)保护的荧光银簇，其荧光可被Hg2+离子高选择和灵敏地淬灭。基于此，他们建立了一种简单高效的Hg2+离子检测方法，并尝试在杂交DNA双链里进行银簇合成，设计了包含有一个额外的胞嘧啶环的杂交双链DNA为合成模板进行荧光银纳米簇合成，发现荧光银纳米簇的形成对杂交DNA双链中胞嘧啶环附近碱基序列有高度依赖性，可以识别单碱基的差异，成功识别了一种典型的单碱基突变疾病-镰刀型细胞贫血症，联合PCR基因体外扩增方法，有望将其应用于实际样品检测。另外，汪尔康课题组还尝试利用银纳米簇作为荧光探针来研究DNA-药物的相互作用。以几种药物分子(包括抗癌药物、染色剂等)和DNA的相互作用为模型体系，对银纳米簇作为荧光探针在生物分析中的适用性进行了研究和验证。 　　报告题目：新仪器在生物传感领域的应用 　　报告人：中国科学院姚守拙院士 　　姚守拙院士向大家介绍了其实验组基于非质量响应液相压电传感理论和技术，开发了压电微生物传感器，用于血液、体液中微生物的快速培养和检测，旨在通过病原体的快速检出，促进临床的合理用药，延缓和控制耐药菌的产生。 　　此外，针对传统传感器有线有源的缺陷，根据磁致伸缩原理，其实验组研制出无线磁传感测定仪，应用于癌细胞和细菌生长等实时监控。 　　报告题目：DNA单碱基突变的压电与电化学检测 　　报告人：中国科学院俞汝勤院士 　　俞汝勤院士在报告中着重介绍了检测DNA单碱基突变的压电与电化学传感器设计。杂交与等位特异性探针的连接反应可在传感界面或在均匀溶液相中进行。在传感界面上修饰巯基标记的寡核苷酸捕获探针与目标基因突变位一侧互补，与另一侧互补的标记的寡核苷酸检测探针配合，以目标基因为模板，利用连接酶介导捕获探针与检测探针的连接反应，结合热变性处理，是实现目标基因的单碱基变异的区分的最基本途径。 　　用纳米金标记的检测探针或末端生物素化的检测探针将保留于传感器表面，直接提供质量变化信号或利用亲合素化的辣根过氧化物酶催化反应产生难溶沉淀，扩增质量变化信号。在均相溶液中进行杂交与连接则采用生物素标记的捕获探针，最终借生物亲和配合物的形成将检测探针导向压电传感界面。 　　采用电化学传感时，以二茂铁标记的寡核苷酸检测探针提供检测信号并设计使捕获探针与检测探针两端序列互补，连接的捕获探针与检测探针将形成分子信标(MB)发夹结构，有效提高二茂铁标记的电化学反应效率改善灵敏度。MB技术亦可直接用于单碱基突变电化学传感器设计。特别是在均相反应中综合运用DNA聚合酶与连接酶完成二步连接反应后，再在界面传感中采用MB技术进一步优化电化学检测。 　　报告题目：蛋白质组分离鉴定新技术新方法进展 　　报告人：中国科学院张玉奎院士 　　张玉奎院士在其报告中详细阐述了近年来发展的多种蛋白质组分离鉴定新技术新方法： 　　在高丰度蛋白质去除方面，发展了基于多维阵列液相色谱的通用型高丰度蛋白质去除技术 一次运行可去除58 种高丰度蛋白质，并将样品中蛋白质的鉴定数目提高2 倍以上。此外，还发展了基于蛋白质印迹材料的高丰度蛋白质选择性去除技术和基于蛋白质均衡器技术的降低蛋白质丰度分布范围的方法。利用上述策略，均显著提高了低丰度蛋白质的鉴定能力。 　　在低丰度蛋白质富集方面，研制了多种固载金属亲和色谱材料，包括无机有机杂化整体材料、聚合物颗粒和介孔材料，以及金属氧化物气溶胶和复合金属氧化物微球，实现了磷酸化肽的高选择性富集。此外，还研制了亲水材料和硼酸功能化材料，实现了糖肽的高选择性富集。 　　在多维多模式液相分离方面，研制了多种固定化酶反应器，实现了蛋白质组的在线快速酶解。研制了多种色谱柱和毛细管等电聚焦柱，提高了蛋白质和多肽分离的柱效和分辨率。建立了多维液相色谱、多维毛细管电泳和多维芯片毛细管电泳分离方法 通过与样品预处理或在线酶解的集成，不仅提高了系统的分析通量，而且提高了蛋白质鉴定的可靠性。 　　在质谱高灵敏度鉴定方面，合成了新型磁性微纳米材料，提高了基体辅助激光解吸离子化质谱对蛋白质鉴定灵敏度。发展了针对磷酸化肽的衍生技术，可不经过富集，直接实现磷酸化肽的高灵敏度鉴定。此外，还建立了多种质谱数据处理新方法。 　　除八名院士作大会报告外，本次会议还举办了分场讨论会，包括“青年论坛、生物纳米技术、食品分析、海外学者论坛、组学分析、临床分析、前沿论坛、生命分析基础理论、药物分析、仪器装置、环境与健康” 等不同主题，多名专家将在不同议题的专场讨论会上发表精彩演讲。此外，大会还设立了优秀论文墙报展以及小型的仪器展览会，多家厂商参展并在大会召开同期举办了技术交流会。 优秀论文墙报展 部分参展厂商

2021年2月10日，沃特世推出全新ACQUITY PREMIER液相色谱解决方案，这是新一代采用沃特世突破性的MaxPeak 高性能表面（HPS）技术的液相色谱。该解决方案利用HPS极大地提高了分析数据的质量，并消除了耗时且昂贵的钝化的需求。ACQUITY PREMIER是一种通用液相色谱（LC）解决方案，它将ACQUITY PREMIER系统与ACQUITY PREMIER色谱柱与MaxPeak HPS技术结合在一起，旨在减轻通过反相和HILIC色谱分析有机酸、有机磷酸酯、寡核苷酸、磷酸肽、酸性聚糖和磷脂时分析物与金属表面相互作用的问题。对于这些分析来说，新的ACQUITY PREMIER解决方案缩短了检测时间，提高了分析物的回收率及分析重复性，从而为分离科学家在定性和定量分析结果的完整性方面提供了更大的保证。沃特世公司全球产品高级副总裁Ian King说：“ ACQUITY PREMIER解决方案代表了自UPLC以来我们在分离科学领域的最大创新。色谱对无数疾病的新型治疗方法的开发具有不可估量的影响。数十年来分离科学的成果，再加上我们的材料科学家，化学家和工程师的共同努力，ACQUITY PREMIER解决了一个已困扰科学界很长时间的问题。我们坚信它将重新定义分离科学带给科学成就的价值。” MaxPeak高性能表面技术MaxPeak HPS技术是有机/无机表面混合技术，可在样品与系统及色谱柱的金属表面之间形成屏障。通过缓解或完全消除非特异性吸附，ACQUITY PREMIER解决方案提供了许多好处，其中包括：分析物回收率提高，低水平磷酸化和羧化分析物的检测灵敏度提高10-100倍，降低了看不见的分析物未被检测到的风险尖锐的峰形和更大的峰容量，可实现更准确的分析物鉴定和数据解释对易受吸附影响的分析物有更高的重现性，意味着更少的返工或故障排除，并对结果更有信心不再需要系统钝化，免除浪费宝贵的样品材料或占用分析时间简化了方法转移同时提供用于分析金属敏感及非金属敏感分析物的UPLC性能，使其成为真正的通用液相色谱解决方案伦敦帝国理工学院Ian Wilson教授指出：“这种方法解决了一些特别棘手的物质在分析中的实际问题。在低浓度的分析物（如磷酸化药物和脂质）中，峰形和信噪比的改善一目了然，这将使许多分析人员的工作变得更加轻松。” 产品手册.pdf

Ian Edwards、JayneKirk和Joanne Williams沃特世公司(英国曼彻斯特)应用优势■ 简化了工作流程、验证和数据解析 ■ 设计用于大规模代谢组学和蛋白质组学数据集■ 集成式组学平台可用于各种各样的全面定性和定量分析沃特世解决方案包括TransOmics信息学软件的组学研究平台解决方案ACQUITY UPLC I-Class 系统nanoACQUITY UPLC 系统Xevo G2-S QTofTransOmics 信息学软件MassPREP 蛋白质酶解标准品 关键词组学，代谢组学，脂类组学，蛋白质组学，MSE，主成分分析，无标记LC/MS 简介近年来，包括基于LC-MS的代谢组学、脂质组学和蛋白质组学仪器等组学技术的进步实现了以高通量的方式对多种生物分子的丰度进行定量监测，从而测定它们在不同生物状态下的变化。我们的最终目标是增进对生物过程的理解，从而改善对于疾病的疗效，更有效地开发药物或维持作物生长的最佳农业环境，同时最大程度地减少传染和其它副作用。就此而言，不同分析学科的研究结果可提供正交的观点，通常可以互相作为补充。开发和应用能够将多个研究领域的结果进行整合的灵活信息学解决方案具有重大意义。本研究介绍了一种多组学解决方案，可用于对代谢组学和蛋白质组学数据集中的MS数据进行大规模分析。其中采用了包括TransOmics信息学软件的沃特世(Waters?)组学研究平台解决方案，并结合Xevo G2-S QTof系统进行技术和生物学重复分析。 结果与讨论执行的代谢组学实验包括相对于对照/质控样品，鉴定低剂量和高剂量样品。根据实验设计，样品应当划分为3个不同的组，并使用标记离子进行不同组的识别。用于代谢组学和脂类组学的TransOmics(TOIML)流程包括以下步骤： 1. 导入原始的MSE连续数据集(六个技术重复样/组)2. 峰对齐，纠正不同分析运行间的保留时间偏移3. 色谱峰归一化，以便在不同样品运行间进行比较4. 色谱峰检测(峰选择)5. 离子去卷积，按化合物将离子分组6. 利用已有的定制数据库进行化合物鉴定7. 执行数据分析，找出用以将化合物分为QC(质控)、空白(基质)和分析物(高剂量)的离子(特征) 基质背景包括系统评估基质，其中加入了不同的镇痛标准品混合物A，从而得到低剂量(QC和高剂量(空白)样品。质控样品(QC)通过混合等量的低剂量和高剂量样品而制成。 采用ACQUITY UPLC I-Class系统结合Xevo G2-S QTof，在正电喷雾模式下以大于30k FWHM的质量分辨率，分离和分析代谢物。在UPLC/MSE模式下采集数据，该模式是一种无监督的采集方法，其中当进行交替扫描时质谱仪在低能量和高能量之间切换。使用TOIML和专业化合物数据库进行处理、搜索和定量。 其中TOIML流程的步骤1，2和3在别处有详细描述(TransOmics信息学软件由Nonlinear Dynamics提供技术支持)。鉴定前，通过主成分分析对所检测离子进行分组，如图1所示，显示了综合得分图和载荷图。从中可知，离子主要聚集在技术重复水平，并且样品实现了清晰分离。 图1. 分析物(镇痛标准品混合物A高剂量；紫色)，空白(系统评估基质；浅蓝色)和QC(质控样品；深蓝色)的主成分分析接着，采用集成式搜索工具进行化合物鉴定，以正确鉴定四种镇痛标准品混合物中可在正离子电喷雾模式下检测到的标准品。图2展示了TOIML化合物搜索结果页面的概览，其中突出显示了基于精确质量数、保留时间(可选)和理论同位素模式分布对咖啡因的鉴定。除了先前描述的PCA之外，TOIML中还整合了其它多变量统计工具，包括相关性和趋势分析。图3为一个示例，示出了四个加标标准品的归一化趋势图，表明每个标准品的六个技术重复样之间有着良好的一致性，并且相对丰度与实验设计一致。此外，TOIML还便于科学家将分析结果与其它组学数据关联，或为诸如EZinfo的独立统计软件包提供输入数据。下游生物信息学(即Umetrics软件)的结果可重新导入分析实验中，以将所有化合物数据合并为单个表格以供审查或分享。图2. TOIML化合物鉴定页面。图3.镇痛标准品的归一化丰度分析。在蛋白质组学实验中，分析了两个10ng大肠杆菌样品的三个重复样，分别加入了牛血清白蛋白(BSA)、乙醇脱氢酶(ADH)，烯醇酶和糖原磷酸化酶B。第一个样品(混合物1)中的加标蛋白质的柱上进样量均为1飞摩尔，而第二个样品(混合物2)中的加标蛋白质柱上进样量分别为8、1、2和0.5飞摩尔。因此，额定预期比值(混合物2:混合物1)应为8:1、1:1、2:1和0.5:1。在本研究中，使用nanoAC-QUITY UPLC系统结合Xevo G2-S QTof，在LC/MSE采集模式下对肽进行分离和分析。采用用于蛋白组学的TransOmics(TOIP)以及含有加标蛋白质序列信息的种属特异性数据库进行处理、搜索和定量。 TOIP流程包括以下步骤：1. 导入原始的MSE连续数据集(每个样品有三个技术重复样)2. 峰对齐，纠正不同分析运行间的保留时间偏移3. 色谱峰归一化，以便在不同样品运行间进行比较4. 色谱峰检测(峰选择)5. 利用集成数据库搜索算法鉴定蛋白质和肽6. 多变量统计分析7. 绝对和相对定量 TOIP提供了与TOIML相同的多变量分析工具。图4显示了所检测特征的PCA示例，即电荷态组。可明显看出，特征主要聚集在技术重复水平。其中一种加标蛋白质消化物的肽定性鉴定结果示于图5中，该蛋白质中鉴定出的所有肽的归一化表达谱如图6所示。对后者的定量精确度类型进行了确证，此类型可通过无标记MS研究及基于LC/MSE的采集策略获得。 图4.大肠杆菌中加入的混合物1（深蓝色）和混合物2（浅蓝色）的特征（电荷态组）PCA图。图5显示了差异加标样品中一个分析物的LC/MSE采集的定性结果概览。在本例中，BAS的柱上进样量为8 fmol，而大肠杆菌消化物的量为10 ng。结果如图6所示，展示了相关的相对定量结果。图5.大肠杆菌中加入的不同浓度牛血清白蛋白肽的定性LC/MSE鉴定结果。顺时针显示的依次是鉴定相关指标（得分和误差）、具体的轮廓线图以及标注的产物离子谱图。图6.牛血清白蛋白中鉴定出的肽的定量分析。结论■TransOmics信息学软件为多组学研究提供了一个简单易用、可扩展的系统■UPLC/MSE（LC结合数据独立型采集MS）可在单次实验中提供全面的定性和定量数据集■通过代谢物、脂质和蛋白质分析可快速获取补充信息并进行关联

HDX-MS是一种基于蛋白质主链酰胺氢原子与氘水中氘原子交换而获取有关蛋白质高阶结构和动态信息的方法。该技术可以帮助研究蛋白质折叠机制、发现配体结合位点、突出变构效应，在生物医药行业中发挥重要作用。尽管HDX-MS在蛋白质分析中频繁使用，但它通常无法进行高通量分析，且受限于大于150 kDa蛋白的分析。此外，HDX-MS生成复杂的同位素峰型常伴有谱图重叠现象，导致氘代值被错误计算。随着样品复杂性的增加，这一问题会更加加剧。目前，数据处理的方法涉及到手动检查原始数据以筛选谱图，并丢弃有任何信号问题的肽段图谱。然而这种方法随着样品分子量和复杂程度的增加变得难以执行，且容易受到人为错误的干扰（图1）。因此迫切需要一种可以消除手动筛选数据的负担，同时能够兼容更复杂的谱图（来自复杂混合物或整个细胞裂解液样品的谱图）。本文作者使用了一种自动化HDX数据分析的方法，利用data independent acquisition（DIA）采集方法同时从MS1和MS2领域获取氘代数据，并开发了AutoHX软件来挖掘和分析HDX数据。图1.传统HDX-MS数据采集与分析流程和本文使用的数据采集和分析流程比较。针对使用HDX-MS时，碰撞诱导解离（CID）碎裂模式产生的肽段碎片会伴随着气相中的氘重组现象（即scrambling现象），会影响残基水平氘代值的准确测量这一问题，作者定量研究了HDX-MS2数据的特性。作者发现，scrambling与离子传输和碎裂能量有关，且在高传输效率的条件下scrambling较严重，因此首先使用较为温和的离子传输参数和碎裂能量能够降低scrambling程度。随后作者建立了可描述碎片氘代值与该肽段可碎裂位点数量之间的线性关系（图2）。随着碎片离子长度的增加，相应的碎片离子氘代值会线性增加，因此通过回归计算可以计算出整个肽段的氘代率。这种方法不仅利用了CID产生的碎片信息，同时更为准确的计算出肽段的氘代值，排除了肽段谱图重叠对计算氘代值的干扰。图2.在一条给定肽段中，HD scrambling中，氘代值与碎片长度的关系。接着作者提出使用DIA方法来获取HX-MS2实验中MS1和MS2域的氘化数据，以实现在不同质谱平台采集数据、采集复杂样品的信息、分析自动化数据，且使得通过CID产生的MS2中提取肽段氘代值成为可能。首先作者设置了尽可能小的DIA窗口，并使用了较大的窗口重叠区域，以最小化MS2谱图的复杂性并确保每条氘代肽段至少有一个窗口（图3）。同时，作者开发了一个名为AutoHX的软件（作为Mass Spec Studio中的插件），该软件自动选择理想的DIA窗口，并从MS1数据计算前体肽段的氘代值，以及从MS2数据计算所有碎片的氘代值。同时改进了HX-PIPE（为HDX-MS量身定制的搜索引擎），使其搜库结果直接应用于AutoHX的分析。随后AutoHX使用了一系列过滤器来从数据集中解析低质量信号，然后使用基于RANSAC的谱图分析器，为所有肽段及其碎片匹配最佳同位素集合，并绘制动力学曲线图。该方法显著提高了肽段序列覆盖的冗余度（图4），从而提高了测量质量。图3. DIA窗口设计示意。图4. 基于DIA采集模式得到的序列覆盖（糖原磷酸化酶B，phosphorylase B）与基于传统HDX-MS中MS1采集模式的结果比对。接着，软件会通过MS1和MS2数据收集到的肽段前体离子和肽段碎片离子的信息，计算出相应的氘代值，同时将所有重复组计算出的氘化值集合成一个分布（通常为正态分布）,并从该正态分布中，选择最接近平均值的组合，即为精确的氘代值，利用每个时间点的氘代值生成HDX动力学曲线（图5）。作者将手动筛选检查的数据与自动分析法获得的氘代数据进行了比对，结果具有一致性，验证了自动化方法的准确性和可靠性（图6）。同时在做同一样本不同状态HDX比较实验时，AutoHX可以生成氘代差异的显著性差异分析图（Woods plot）（图7），用于比较不同状态下的蛋白结构和构象差异。图5. 氘代曲线的组合方式。图6.手动MS1数据分析和AutoHX自动计算的氘代率对比。图7.氘代差异分析流程示意图。最后作者用两个蛋白体系验证了该方法的实用性和可靠性。第一个体系为DNA聚合酶ϴ （Pol ϴ ）与其抗生素药物novobiocin结合的结构变化。通过比较手动处理与自动化处理的数据，作者发现生成的氘代差异图结果相似，提示该方法具有较好的准确性，并能够定位结合带来的氘代上升和下降区域（图8）。第二个体系是DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PKcs）与选择性抑制剂AZD7648的结合。使用AutoHX软件处理了六个HDX-MS实验的数据，快速生成了Woods图，发现大部分可检测到的稳定性增加集中在FAT和激酶结构域（图9b），还包括药物结合位点的铰链环区域（图9c），揭示了药物结合位点及其引起的动态性变化。这部分研究结果展示了自动化数据分析在药物结合研究中的有效性，特别是在分析大型蛋白质复合物和难以纯化的蛋白质时，为药物开发和疾病治疗提供了有价值的信息。图8.手动处理与自动处理的Pol ϴ 与novobiocin-bound Pol ϴ 的HDX数据作差对比。图9. DNA-PKcs+AZD7648的自动化HDX分析流程结果。总的来说，该研究开发了AutoHX软件，通过自动化数据分析和基于DIA的HX-MS2工作流程，显著提高了氢/氘交换质谱技术在蛋白质结构和药物结合分析中的效率与应用范围，使得这一领域技术更加易于使用并可供更广泛的科研社区应用。该工作的亮点，从实验设计上：考虑到了目前HDX-MS流程——数据采集、数据分析——中存在的瓶颈与局限。从方法学考察层面：方法验证科学严谨、周到。从技术上：大大降低了人工处理HDX-MS数据的成本，提高了检测能力，有提高检测通量的潜力。从科学思维上：利用了scrambling的规律，将普遍的问题转化成了机遇。HX-DIA提供了一个概念上的转变，降低了该技术的使用门槛，使该技术“平民化”。本文发表在Nat. Commun.上，题目为“Automating data analysis for hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry using data-independent acquisition methodology”，作者是加拿大卡尔加里大学的David C. Schriemer。

继UPLC之后，沃特世在色谱领域的又一重大创新，旨在推动科学研发加速前进近日，沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）隆重推出新一代液相色谱解决方案 - Waters ACQUITY PREMIER。该解决方案采用沃特世突破性的MaxPeak高性能表面（HPS）技术，在大幅提升分析数据质量的同时，省去了耗时长、成本高的钝化操作。图. Waters ACQUITY PREMIER液相色谱解决方案ACQUITY PREMIER是一套通用的液相色谱（LC）解决方案，将ACQUITY PREMIER系统与基于MaxPeak HPS技术的ACQUITY PREMIER色谱柱相结合，在进行有机酸、有机磷酸酯类、寡聚核苷酸、磷酸肽、酸性游离寡糖和磷脂分析时，通过反相/亲水作用色谱分析法减少分析物与金属表面的相互作用。在这类分析中，全新ACQUITY PREMIER解决方案可缩短从样品到结果的分析时间，提高分析物回收率和批间重现性，增强分离科学家对定性和定量分析结果完整性的信心。沃特世公司全球产品高级副总裁Ian King先生表示：“ACQUITY PREMIER解决方案是沃特世继UPLC之后，在分离科学领域的又一重大创新。在人类为对抗各种疾病而研发新型治疗药物和治疗方法的征程中，色谱技术所发挥的作用不可估量。ACQUITY PREMIER凝聚了沃特世数十年来积淀的分离科学专业知识，是沃特世材料科学家、化学家和工程师共同努力的成果，它将让长期阻碍科学进步的一大问题迎刃而解。我们坚信，这套解决方案将会重新定义分离科学对科研成果的价值。”MaxPeak高性能表面技术MaxPeak HPS技术是一种有机/无机杂化表面技术，能在样品与系统及色谱柱的金属表面间形成屏障。ACQUITY PREMIER解决方案能够减少甚至完全消除非特异性吸附，拥有以下诸多优势：• 分析物回收率更高，检测低浓度磷酸化和羧基化分析物的灵敏度提升10-100倍，降低检测结果中遗漏分析物的风险• 峰形更清晰，峰容量更大，有效提升分析物鉴定和数据解析的准确度• 对于易产生吸附损失的分离应用，赋予更高的重现性，减少返工或故障，提升结果可信度• 不再需要钝化系统，可节省宝贵的样品并缩短仪器运行周期• 分析方法可在不同地点和公司之间轻松转换• 对金属敏感或不敏感的分析物均可展现UPLC性能，是一套真正通用的液相色谱解决方案伦敦帝国理工学院医学院代谢、消化和生殖学系专家兼顾问Ian Wilson教授指出：“这种方法解决了我们在分析某些棘手分析物时遇到的难题。以磷酸化药物和脂质分析物为例，低浓度下峰形和信噪比的改善显而易见，令人印象特别深刻。这将大幅减轻分析人员的工作负担。”沃特世现已面向全球供应ACQUITY PREMIER系统和ACQUITY PREMIER色谱柱。关于沃特世公司沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球知名的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球35个国家和地区直接运营，下设15个生产基地，拥有约7,000名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来，沃特世的规模与实力与日俱增，在大陆及香港、台湾均设有运营中心，拥有六百多名本地员工，并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技（上海）有限公司以来，今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的合作伙伴，沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育，并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局，沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值，并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。

脊髓性肌萎缩症（SMA）脊髓性肌萎缩症（SMA），是一类由脊髓前角运动神经元变性导致肌无力、肌萎缩的疾病。由运动神经元功能基因(SMN1) 隐性突变引起，属常染色体隐性遗传病，临床并不少见。主要临床表现为进行性、对称性，肢体近端为主的广泛性弛缓性麻痹与肌萎缩，智力发育及感觉均正常。SMN1基因编码存活运动神经元（SMN）蛋白 ——一种遍布全身的蛋白质，对于运动神经元细胞的结构维持和功能至关重要。大脑和脊髓中的运动神经元控制整个身体的肌肉运动。如果没有足够的功能性SMN蛋白，那么运动神经元就会死亡，导致衰弱且通常致命的肌肉无力。由SMN1基因突变引起的SMA通常根据发病年龄和严重程度分为几种亚型；其中婴儿发病的SMA是最严重和最常见的亚型。患有这种疾病的儿童头部抬头，吞咽和呼吸都有问题。这些症状可能在出生时出现，也可能在6个月后出现。近十年来，在针对SMA患者的治疗策略方面取得了显著进展：2016年12月Nusinersen反义寡核苷酸疗法迅速获得FDA批准用于所有年龄的SMA患者，可提高SMN蛋白表达并改善轻度SMA儿童和青少年的运动功能；2019年5月批准的静脉注射表达SMN1 cDNA (scAAV9-SMN)的 重组腺相关病毒基因疗法onasemnogene abeparvovec-xioi用于提高2岁及以下婴儿的生存和运动机能。因为SMN水平无法在活着的患者的中枢神经系统中测量，有关疾病相关的SMN表达水平变化和与疾病相关的数据很少。了解SMN在正常和患病人群、以及发展治疗过程中的动态表达变化将有助于进一步优化临床治疗。来自约翰霍普金斯大学医学院的研究人员对临床SMA患者进行分组，对分离的人的脑、脊髓、髂腰肌、隔膜、肝等组织中SMN mRNA和蛋白水平分别进行了量化动态检测。其中，采用HTRF® （均相时间分辨荧光，Homogeneous Time-Resolved Fluorescence）检测技术进行不同组织的SMN蛋白定量检测。研究发现围产期全组织SMN蛋白水平正常下降，这支持临床上在出生后要尽快开始SMN诱导治疗；部分患者由于ASOs（反义核苷酸）在脊柱和大脑吻侧区域的分布有限，可能限制了这些区域的运动单元对这些患者的临床反应。这些结果对SMA患者的优化治疗具有重要意义，并为进一步研究提高鞘内注射ASOs的生物利用度提供了依据。文章技术路线：HTRF定量脊髓标本中SMN蛋白的表达数据(对照组为75例 n = 16例SMA，患者年龄从15周妊娠(GA)到168个月不等)，如下图所示：HTRF实验方法:HTRF® （均相时间分辨荧光，Homogeneous Time-Resolved Fluorescence）技术基于时间分辨荧光（TRF）和荧光共振能量转移（FRET）两大技术原理。将荧光的灵敏性、均相免洗和低背景等特点结合在一起。广泛用于GPCRs，激酶，细胞因子，磷酸化蛋白，表观遗传，生物大分子（抗体）等靶点的检测和定量。HTRF SMN assay kit：将10 μL细胞裂解液转移到96/384浅孔板中，加入5μL的荧光供体（Donor）和5 μL的荧光受体(Acceptor)。孵育过夜后，直接在EnVision多模式读板仪(PerkinElmer)或其他HTRF® 兼容的酶标仪上进行读值即可。珀金埃尔默公司一如既往的为用户提供客制化高灵敏度检测试剂和高品质的检测设备：EnVision多标记微孔板读板仪长按识别二维码获取详细产品信息EnSight多标记微孔板读板仪 Victor Nivo多标记微孔板读板仪参考文献1. Ramos, Daniel M., et al. "Age-dependent SMN expression in disease-relevant tissue and implications for SMA treatment." Journal of Clinical Investigation 129.11 (2019): 4817-4831.

——蛋白质组学领域科学思想的碰撞盛宴2015年1月26日，上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（以下简称“赛默飞”）独家赞助的“2015 年CNHUPO 生物质谱高级研讨会”于2015年1 月20 日和22日分别在上海、北京举办，本届研讨会以“蛋白质定量”为主题，参会人数高达700人，是蛋白质组学领域开年第一场科学思想的饕餮盛宴，Dr. Mike MacCoss (华盛顿大学)、Dr. Robert Everley (哈佛医学院Steve Gygi实验室)、杨芃原教授、钱小红教授、刘斯奇教授、曾嵘教授、邓海腾教授、纪建国教授等国内外知名蛋白质组学科学家出席了此次会议。 会议的首个报告来自于华盛顿大学的Dr. Mike MacCoss，作为skyline软件研发团队的领导者，他在报告中介绍了采用skyline软件进行SRM和DIA定量的分析流程，同时介绍了multiplex和overlap两种新的DIA改进模式，可有效改善DIA定量实验的选择性。他表示该实验室所有DIA的数据都是在Q Exactive上完成的，他还展示了目前几种DIA方法在他所属实验室Q Exactive HF上的参数设置。 华盛顿大学Dr. Mike MacCoss 与 中科院北京基因组研究所刘斯奇教授 中科院北京基因组研究所刘斯奇教授介绍了他的研究“利用定量蛋白质组学研究mTOR相关的信号通路”。该研究使用定量蛋白质组学方法（TMT），分析了野生型、knockdown的TSC1/2、TSC1/2+mTOR抑制剂三组样本中mTOR信号通路的变化，采用Orbitrap质谱平台进行TMT数据采集，获得与mTORC1相关的蛋白表达量变化信息，提示我们需要mRNA和蛋白质两个水平综合分析mTORC1 激活后的基因表达情况。 中科院生化所曾嵘教授带来了题为“单氨基酸变异的从头测序鉴定和定量”的大会报告。研究发现，肥胖/糖尿病是GWAS基因的单核苷酸突变导致的，在基因水平无变化，在蛋白总体表达量上也无变化，只与某些点突变的表达量相关。实验研究了野生型和SAP型与正常/糖尿病/肥胖/糖尿病+肥胖状态的相关性，结合Orbitrap的高质量精度和中科院计算所贺思敏教授组的pNovo软件，采用denovo方法针对SNP肽段的进行谱图解析，并通过合成肽段对该流程进行了方法学验证。此外，曾教授组使用TSQ Vantage进行了290例血浆样本中SNP的定量分析，找到了一些与T2D显著相关的一些SNP位点。 中科院生化所曾嵘教授 与 清华大学邓海腾教授由Dr. Mike MacCoss代Stratos Bioscience的Christine Wu做的报告介绍了Chorus，它是一个质谱数据云储存、云分享与云计算系统。它的发展经历了以下三阶段。第一阶段，在2013年ASMS 发布后，可以查看不同质谱厂商的原始数据。在原始数据提交时可以看到仪器类型和操作者，也能对上传的原始数据进行评论。第二阶段，2014年ASMS后，Chrous增加了数据检索和查看数据鉴定结果的功能。Chrous目前支持Sequest数据库检索；第三阶段，预计2015年春季发布。Chrous将支持Mascot和Byoinc数据库检索，并对数据质量进行控制。另外，DIA数据处理也是该项目关注的重点，如能在云端实现DIA数据的处理，将大大提高DIA数据处理的速度。 清华大学邓海腾教授带来的是题为“结合定量蛋白质组学和代谢组学破译细胞蛋白质稳态”的报告，该课题由汤海平博士完成，尚未发表。癌细胞中Hsp60高表达使抗氧化能力提升，该研究使用Q Exactive结合TMT定量方法研究Hsp60 knockdown和过表达两组样本，并同时进行蛋白质组和代谢组分析，发现与两个新陈代谢和能量代谢pathway相关。其中代谢组学部分与清华大学刘晓蕙老师合作完成，采用Q Exactive，TSQ Quantiva（SRM）进行相关代谢通路的研究。中科院大连化学物理研究所张玉奎张丽华教授研究组的周愿博士的报告题目是“集成化蛋白质组定量分析方法”。周愿博士主要分享了三种该实验室开发的定量方法。一，基于质量亏损的二级碎片离子定量方法。该方法碎片离子相差5mDa，需要使用基于Orbitrap的超高分辨率质谱平台才能分开。该方法在LTQ Orbitrap Velos质谱平台上测试，定量准确性较好，98%的蛋白有定量信息，有4个数量级的动态范围。二，基于质量亏损的a1离子定量方法。基于质量亏损的二级碎片离子定量方法需要较高的分辨率，需要使用基于Orbitrap的超高分辨率质谱平台。该实验在 Q Exactive质谱平台上完成，二级分辨率设置为35K时，98%的肽段含有a1离子。基于a1离子的定量方法定量准确度较高，1:50的比值下依然能得到较准确的比值。三，基于质量亏损的SILAC定量方法。pSILAC定量方法是使用两种质量相差36mDa的赖氨酸进行标记，y离子进行定量。pSILAC定量方法准确度和精确度较好，97%的蛋白有定量信息。 中科院大连化学物理研究所周愿博士 与 北京大学纪建国教授北京大学纪建国教授通过题为“通过TMPP 进行高准确度多肽从头测序、定量，以及磷酸化位点确定”的报告介绍了该实验室的创新性工作。通过TMPP化学修饰使肽段二级谱图简化，并使用LTQ Orbitrap Elite的两种碎裂模式CID、ETD对TMPP肽段进行de novo分析，发现新肽段并对修饰位点进行确证。De novo实验对质谱精度的要求极高，LTQ Orbitrap质谱平台的高质量精度和多种碎裂模式的综合使用可大大提升肽段的解析能力。另外，纪建国教授还介绍了多磷酸化位点肽段富集方法CATSET、组蛋白C-terminal相关修饰和乙酰化修饰等研究工作。 复旦大学杨芃原教授课题组的申华莉老师带来了题为“定量脂质组学和蛋白质组学联合研究肝癌转移过程中的脂质代谢调控”的报告。采用Shotgun 脂质组学方法研究Hep3B, 97L，LM3三种转移细胞系并对脂肪酸进行定量。同时，申老师还介绍了该课题组采用磷酸化蛋白质组学进行mTOR pathway研究的工作。 复旦大学申华莉老师 与 哈佛医学院Dr. Robert Everley 来自哈佛医学院Steve Gygi 实验室的Dr. Robert Everley作的大会报告介绍了Multiplexing标记（如TMT）大量节省机时，且基于Orbitrap Fusion的SPS MS3定量准确性、灵敏度均有显著提高，采用该方法对结肠癌细胞系进行蛋白组定量，超过7200个蛋白可获得定量信息。此外，报告还对KRAS激活状态下EGF信号通路进行定量磷酸化蛋白质组学研究工作进行了介绍，用10-plex TMT MS3方法分析未分级的脑及肝脏组织样品，实验发现Fusion MS3的高质量谱图数是前一代质谱的1.8倍。Steve Gygi组对Orbitrap Fusion的优异性能给出了极高评价。此外，来自赛默飞世尔科技组学市场总监Andreas Huhmer、不莱梅工厂的产品经理轩玥、俞志浩博士和王璐博士也分别介绍了各种有用的方法、产品、案例，与现场听众作了交流。 今年是赛默飞Orbitrap商业化发布10周年，在过去10年中Orbitrap静电场轨道阱质谱为整个科研监测领域带来了突飞猛进的发展。大会基于Orbitrap的定量技术方法开发与应用进行了深入的交流，广泛关注了基于最新型质谱平台Orbitrap HF和Orbitrap Fusion上所进行DIA、PRM，以及在2014年HUPO会议获得Science and Technology Award的TMT技术。通过交流，与会专家学者普遍认为，基于新一代Orbitrap平台的DIA定量方法，在高通量定量的应用方面有了显著的突破，已经成为多种复杂生物样本分析（如信号通路研究等）的一种强大的分析手段； 随着Orbitrap采集速度的提升，PRM定量方法的通量也获得极大提升，同时，其可与高端三重四极杆质谱媲美的灵敏度保证了低丰度蛋白质的准确定量； TMT技术在Orbitrap Fusion的SPS-MS3运用后，可显著提高复杂体系中蛋白鉴定浓度范围，同时增加了定量的准确性。2014年Nature上同期刊载了两篇关于人类蛋白质组草图的研究工作，中国的“中国人类蛋白质组草图”也于去年初作为国家重大科学研究计划中的重大科学目标导向项目正式立项。在全新的蛋白质组计划中，将会从器官、染色体以及相关肿瘤等角度进行深入分析，对蛋白的表达定位、动态含量、修饰情况、相互作用，进行全方位研究。在这些所有研究项目中，都需要对研究系统内的蛋白质进行大规模、高通量的定量分析。科学服务领域的世界领导者赛默飞的专利技术——静电场轨道阱(Orbitrap)质谱，作为蛋白质组学研究中使用最为广泛和深入应用的质谱技术，将持续地为蛋白质组学研究提供最新鲜、最强劲的动力。 上海站现场 与 北京站现场 相关产品信息，请见以下链接： Orbitrap Fusion Tribrid 质谱仪 http://www.thermo.com.cn/Product6697.html TSQ Quantiva 三重四极杆质谱仪 http://www.thermo.com.cn/Product6698.htmlQ Exactive HF LC/MS 系统 http://www.thermo.com.cn/Product7152.html--------------------------------------------------------------------- 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站 www.thermofisher.cn

沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日推出全新软件和分析柱产品，旨在助力生物分子药物发现和开发。使用waters_connect平台新增的Waters Intact Mass应用程序，科学家们能够在BioAccord LC-MS系统上快速确认合成或重组工艺生成的生物分子和杂质分子量，其分析速度可达市场上其他产品的近两倍 i。图. Waters BioAccord LC-MS系统的完整分子量分析在几分钟内为生物工艺工程师提供有关药物和工艺质量的关键信息沃特世公司高级副总裁Jon Pratt表示：“采集生物分子的质量数和纯度数据相当耗时。复杂的质谱数据需要由具备一定技能水平的人员来分析，因此这项工作通常会交给远程专业分析实验室。借助这款新的Waters Intact Mass应用程序，生物工程师和生物化学家使用简单的技术就可以加快药物发现和开发，在几分钟或几小时内即可自行生成质量数确认数据，不再需要花费长达数天乃至数周的时间。”完整分子量分析是在蛋白质、肽、寡聚核苷酸治疗药物和偶联药物等生物药物开发的各个阶段都会开展的一项常规分析。在药物发现的早期阶段，生物化学家每周需要分析数百甚至数千个不同的样品。为了加快分析速度，Waters Intact Mass应用程序提供了一套快速可靠的自动化解决方案，旨在助力新型生物治疗药物的质量数确认和纯度测定。这款应用程序特有的智能自动解卷积功能让用户在减少指令输入的情况下，在采集样品数据后几分钟内即可完成处理。沃特世推出MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱，助力完整蛋白和亚基分析与Intact Mass应用程序一同推出的还有全新分析柱系列，将在完整生物分子及其亚基分析中发挥关键作用。用于BioAccord LC-MS系统的ACQUITY Premier和XBridge Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱采用MaxPeak高性能表面（HPS）技术，能阻止样品中的磷酸化和羧基化分子被LC系统和色谱柱的金属表面吸附，进而避免样品分析物损失。得益于此，低浓度完整分子量分析的灵敏度可提高达3倍，磷酸化蛋白完整分子分析和低浓度单克隆抗体亚基分析的灵敏度则可提高达2倍ii 。目前，新购BioAccord LC-MS系统的waters_connect平台已预置Intact Mass应用程序，已安装的系统可通过版本升级获取此应用程序。沃特世现已面向全球供应MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱。其他参考资料- 阅读博客文章：Automating Intact Mass Deconvolution: It' s About Time（《完整分子量的自动化解卷积：时机已到》）- 阅读沃特世应用纪要：Intact Mass - A Versatile waters_connect Application for Rapid Mass Confirmation and Purity Assessment of Biotherapeutics（《Intact Mass - 用于生物治疗药物快速质量数确认和纯度评估的多功能waters_connect应用程序》）- 欢迎您通过www.waters.com关注和联系沃特世。关于沃特世公司（www.waters.com）沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球知名的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球35个国家和地区直接运营，下设14个生产基地，拥有约7,400名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来，沃特世的规模与实力与日俱增，在大陆及香港、台湾均设有运营中心，拥有近700名本地员工，并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技（上海）有限公司以来，今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的理想合作伙伴，沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育，并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局，沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值，并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。 i“两倍”估计值基于96个样品的分析，比较了Waters BioAccord系统配合Intact Mass运行“并行采集和处理”工作流程与市场上其他产品运行“先采集后处理”工作流程的速度。 ii基于MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱与ACQUITY 300Å蛋白分析专用不锈钢柱的比较结果。