蛋白酶体

p 　　蛋白酶体是细胞中发现和降解不需要或者受损蛋白的分子机器。这些需要被降解的蛋白会被标上特殊的标签，然后蛋白酶体上一个由6个亚基组成的“机械手”依靠ATP提供的能量，将需要降解的蛋白“抓”到蛋白酶体的降解室中。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/8fab9fd2-0c33-4660-89ee-41c68e895067.jpg" title=" 冷冻电镜.png" alt=" 冷冻电镜.png" / /p p style=" text-indent: 2em " 美国斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute)的研究人员使用冷冻电镜技术，解析了这一“机械手”与需要降解的蛋白相结合时的结构。这项研究揭示了这一“机械手”的6个亚基如何利用ATP水解的能量，改变自身构象，将需要降解的蛋白装入蛋白酶体的过程。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/6c510877-c48f-4cb9-a059-6e0d883903da.jpg" title=" 冷冻电镜 FEI Titan Kiros 300kV .jpg" alt=" 冷冻电镜 FEI Titan Kiros 300kV .jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " FEI& nbsp Titan& nbsp Kiros& nbsp 300kV& nbsp 冷冻电镜（示例图） /span /p

胰蛋白酶（胰酶，Trypsin），CAS：9002-07-7，为蛋白酶的一种，EC3.4.4.4，是从牛、羊、猪的胰脏提取的一种丝氨酸蛋白水解酶。来源于胰腺的一种丝氨酸蛋白酶，由223个氨基酸残基组成的单链多肽，底物特异性是带正电荷的赖氨酸和精氨酸侧链。胰酶主要切割赖氨酸和精氨酸羧基端，当两者之一紧随为脯氨酸的情况除外。另外，当切割位点任一边紧邻酸性残基，胰酶水解速率也会减缓。在组织细胞的体外培养和原代细胞培养中的组织细胞分散（将组织块制备成单个细胞悬液）以及传代细胞培养中，贴壁生长细胞的消化分散均要使用组织细胞消化液。常用的消化液为胰蛋白酶，EDTA等，其功能主要是使细胞间的蛋白质（如细胞外基质）水解，使组织或贴壁细胞分散成单个细胞，制成细胞悬液用于进一步的实验。以下是absin胰酶部分产品，全部现货供应哦~胰蛋白酶(猪源)1:250 abs47014936本品是由猪胰提取而得的一种肽链内切酶，白色至淡黄色粉末。可用于制备单细胞悬浮液，胰蛋白酶在用于细胞培养时，可用PBS溶解成浓度为0.25%，也可以加入0.02%EDTA ，过滤除菌后使用。溶于水≥10mg/ml，不溶于乙醇、甘油、氯仿和乙醚。本品具有以下特点：1、对电点pI 10.5。Ca2+对酶活性有稳定作用。 2、重金属离子、有机磷化合物、DFP、天然胰蛋白酶抑制剂对其活性有强烈抑制。 3、可用于制备单细胞悬浮液或贴壁细胞的消化、分离。货号名称abs47014936猪源胰蛋白酶1:250胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%) abs47014938本产品含0.25%胰酶，溶于无钙镁平衡盐溶液中，经过滤除菌，可以直接用于培养细胞和组织的消化。货号名称abs47014938胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%)胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%) 不含酚红 abs47047375本品含 0.25%胰酶和 0.02%EDTA（0.53mM），溶于无钙镁平衡盐溶液中，经过滤除菌，可以直接用于培养细胞和组织的消化。本产品具有方便快速、稳定安全、细胞状态好等特点。货号名称abs47047375胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%) 不含酚红胰蛋白酶(牛胰) 1:2500 abs9154本品是由牛胰提取而得的一种肽链内切酶，白色或类白色粉末。溶于水，不溶于乙醇、甘油、氯仿和乙醚。其广泛应用于分子生物学，药理学等科研方面。是一种专一性催化水解赖氨酸、精氨酸羧基形成的肽键，可用于蛋白质化学研究。货号名称abs9154胰蛋白酶(牛胰) 1:2500更多absin胰蛋白酶相关产品 ：货号名称abs47014938胰蛋白酶-EDTA溶液abs9154胰蛋白酶（牛胰腺）abs47047375胰蛋白酶-EDTA消化液(0.25%) 不含酚红abs44073474重组牛胰蛋白酶abs47014937Trypsin (0.25%), Phenol Redabs47014936猪源胰蛋白酶1:250abs47014940胰蛋白酶,蛋白测序级abs47014939胰蛋白酶,组织培养级Absin特色产品线(全部现货)：WB相关：ECL发光液、预染marker、预制胶；IHC相关：二抗试剂盒、组化笔；IP/CoIP试剂盒；激动剂/抑制剂；血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE；凋亡试剂盒；呼吸爆发试剂盒；ELISA试剂盒；重组蛋白；抗体: 二抗、标签抗体、对照抗体；定制服务(抗体/多肽/蛋白/标记/检测)...

冷冻干燥蛋白酶是在生物制药、生物化学实验和分子生物学研究等领域中常见的操作，该过程能够保留蛋白酶的活性，延长其保存时间。以下是冷冻干燥蛋白酶的一般操作流程：1. 准备工作：选择蛋白酶： 根据实验需求选择合适的蛋白酶，确保其适用于冷冻干燥的过程。准备样品： 准备含有蛋白酶的溶液。注意溶液的浓度和成分，确保其适用于冷冻干燥处理。 2. 冷冻：样品冷冻： 将蛋白酶溶液以合适的体积倒入冷冻盘或其他冷冻容器中，然后放入冷冻设备冷阱室中，确保冷冻过程中样品均匀冷却。冷冻温度： 控制冷冻温度，通常是零下温度，使蛋白酶迅速冻结。 3. 冷冻干燥：转移： 将冷冻的样品迅速从冷阱室内转移到冷冻干燥机的干燥架上。真空抽气： 启动冷冻干燥机的真空泵，建立真空环境，抽除样品中的水分。升温阶段： 开始升温（提供样品中水分升华时所需的热量），使蛋白酶在真空条件下升华，从而去除水分。等温阶段： 在升温后的一定温度下保持稳定，确保样品中的水分充分升华。 4. 收集和存储：冷冻干燥结束： 当冷冻干燥结束后，停止真空，关闭冷冻干燥机。收集样品： 从冷冻干燥机中取出样品。注意避免受潮，尽快妥善保存。存储： 将冷冻干燥后的蛋白酶样品存储在防潮、密封的容器中，最好在-20°C以下的低温环境中保存，以确保长期稳定性。 注意事项：操作过程中要防止样品过度升温，以免影响蛋白酶的活性。确保冷冻干燥机和其他设备的清洁和维护，以保证实验的准确性和重复性。操作过程中要避免样品受到空气湿度的影响，尽量在湿度低的环境中进行。这个操作流程是一般性的指导，具体操作可能因使用的冷冻干燥机型号和蛋白酶种类而略有不同。在操作过程中，请参考设备和试剂的使用说明书，确保按照正确的步骤进行操作。

金属蛋白酶（MP）是一个在其活性中心具有金属离子的大型蛋白酶家族。根据结构域的不同，金属蛋白酶可分为多种亚型，主要包括基质金属蛋白酶（MMPs）、解整合素金属蛋白酶（ADAMs）以及具有血栓反应蛋白基序的ADAMs（ADAMTS）。它们具有蛋白质水解、细胞粘附和细胞外基质重塑等多种功能。相关会议推荐点击可免费报名金属蛋白酶在多种类型的癌症中表达，并通过调节信号转导和肿瘤微环境参与涉及肿瘤发生、发展、侵袭和转移的许多病理过程。因此，更好地了解MP在癌症免疫调节中的表达模式和功能将有助于开发更有效的癌症诊断和免疫治疗方法。MP的结构和表达基质金属蛋白酶（MMP）在脊椎动物中，MMP家族由28个成员组成，至少23个在人体组织中表达，其中14个在脉管系统中表达。基质金属蛋白酶通常根据其底物和其结构域的组织结构分为胶原酶（MMP1、MMP8、MMP13）、明胶酶（MMP2、MMP9）、溶血素（MMP3、MMP10、MMP11）、基质溶素（MMP7、MMP26）、膜型MMPs（MT MMPs）或其他MMPs。MMP家族有一个共同的核心结构。典型的MMPs由大约80个氨基酸的前肽、170个氨基酸的金属蛋白酶催化结构域、可变长度的连接肽或铰链区和约200个氨基酸的血红素蛋白结构域组成。不同类型的MMP具有不同于典型MMP的特定结构特征。例如，MT MMPs缺乏前结构域，而MMP7、MMP26和MMP23缺乏Hpx结构域和连接肽。此外，MMP2和MMP9包含纤连蛋白的三个重复。MMPs中的这些不同结构域、模块和基序参与与其他分子的相互作用，从而影响或决定MMP活性、底物特异性、细胞和组织定位。MMPs已在多种人类癌症中检测到，MMPs的高表达通常与大多数癌症的生存率降低有关，包括结直肠癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌和胃癌。其中MMP2和MMP9，能够降解基底膜中的IV型胶原，是研究最广泛的金属蛋白酶，与各种癌症患者的疾病进展和生存率降低相关。解整合素金属蛋白酶（ADAM）ADAMs是锚定在细胞表面膜上的I型跨膜蛋白，迄今已发现30多种。与MMPs类似，ADAMs包括前结构域和锌结合金属蛋白酶结构域。ADAM还包括一个在细胞表面蛋白中独特的去整合素结构域。ADAM的金属蛋白酶结构域高度保守，大多数ADAM都有一个富含半胱氨酸的结构域和跨膜区域相邻的EGF样结构域，然后是一个长度和序列在不同ADAM家族成员之间变化很大的胞内区。由于这些结构域的存在，ADAM可以结合底物并影响细胞粘附和迁移的变化，以及细胞表面分子的蛋白水解释放。它们的主要底物是完整的跨膜蛋白，如生长因子、粘附分子和细胞因子的前体形式。癌细胞通常表达高水平的ADAM，ADAM17是所有ADAM蛋白中研究最广泛的。一项评估ADAM17作为卵巢癌潜在血液生物标志物的研究表明，与对照组相比，培养的卵巢癌细胞系的培养基上清液以及卵巢癌患者的血清和腹水中的ADAM17水平明显更高。具有血栓反应蛋白基序的ADAM（ADAMTS）ADAM不同，ADAMTS是一种分泌型金属蛋白酶，其特征在于辅助结构域包含血栓反应蛋白1型重复序列（TSR）和间隔区，并且缺少跨膜区、胞内域和（EGF）样结构域，人ADAMTS家族包括19种蛋白。ADAMTS蛋白酶参与前胶原和von Willebrand因子的成熟，以及与形态发生、血管生成和癌症相关的ECM蛋白水解。研究表明，不同的ADAMTS具有不同的生物学功能，并且个体ADAMTS可以在不同的癌症中或根据临床环境发挥不同的作用。与MMPs和ADAMs相比，ADAMTS在TME中的参与研究较少，因此迫切需要系统地研究其在癌症中的功能。涉及癌细胞免疫相关MP的信号通路信号转导途径由多个分子组成，它们相互识别和相互作用，并传递信号以调节许多重要的生物学过程，如肿瘤细胞增殖、转移和免疫调节。三种信号通路尤其与免疫调节中的MP密切相关。肿瘤坏死因子信号肿瘤坏死因子-α（TNF-α）是一种重要的促炎细胞因子，参与免疫系统的维持和稳态，以及炎症和宿主防御。可溶性TNF-α通过蛋白水解酶ADAM17，也称为TNF-a转换酶（TACE），从跨膜TNF-α（tmTNF-α）裂解，该酶可通过激活TNF-α来协调免疫和炎症反应。鉴于ADAM17对TNF信号通路的受体和配体的作用，ADAM17被认为以多种方式影响TNF-α信号传导。例如，可溶性TNF-α产生的减少将导致tmTNF-α的积累，其将与TNFR2结合并导致不同的生物学结果。转化生长因子–β转化生长因子-β（TGF-β）作为肿瘤行为的关键调节因子，在肿瘤侵袭和转移、免疫调节和治疗抵抗中发挥重要作用。TGF-β也是TME免疫抑制的核心，根据具体情况对免疫系统具有多效性功能。MMP9和MMP2是已知的两种金属蛋白酶，可切割未激活的TGF-β前体并产生不同的TGF-β蛋白水解切割产物，从而导致TGF-β活化。此外，与CD44结合的MMP9降解纤连蛋白导致活性TGF-β的释放。癌细胞中MMP9的水平不仅可能影响TGF-β的蛋白水解，还可能影响TGFβ和TGF信号通路下游物质的表达。对乳腺癌中MMP9与TGF信号通路之间关系的研究表明，乳腺癌细胞中MMP9的过表达不仅显著上调了SMAD2、SMAD3和SMAD4的表达，还增强了SMAD2的磷酸化。Notch信号通路Notch信号涉及肿瘤生物学的多个方面，其在免疫应答的发展和调节中的作用比较复杂，包括塑造免疫系统和TME的组成部分，例如抗原呈递细胞、T细胞亚群和癌细胞之间的复杂串扰。特别是，Notch在不同免疫细胞的发育和维持中发挥着关键作用。配体与Notch受体结合后，下游信号由包括ADAM家族成员在内的一些蛋白酶介导。首先，受体/配体相互作用暴露了蛋白水解切割位点S2，其被ADAM金属蛋白酶切割。γ-分泌酶介导的S3处的后续裂解发生在跨膜区，导致Notch胞内结构域（NICD）的释放，该结构域转移到细胞核中，并将MAML与RBPJ结合，触发靶基因如Myc、P21和HES1的转录。已知ADAM10和ADAM17参与裂解S2，而ADAM17导致配体非依赖性Notch激活，ADAM10导致配体依赖性激活。MP对肿瘤微环境的调节TME是指肿瘤细胞周围的微环境，包括血管、免疫细胞、成纤维细胞、骨髓源性抑制细胞、各种信号分子和ECM。TME在调节癌症的免疫反应中起着关键作用。MP对ECM的影响ECM是TME基质的非细胞成分，ECM的重塑在癌症的发展和体内稳态以及免疫细胞募集和组织转移中起着重要作用。癌症进展过程中ECM的广泛重塑导致其密度和组成发生变化，具体而言，蛋白酶诱导的ECM成分的分解对于肿瘤细胞跨越组织屏障至关重要。MMPs和ADAMs是参与ECM降解的主要酶，参与ECM降解的MMPs可大致分为膜锚定MMPs和可溶性MMPs。ECM降解主要通过MT1 MMP激活的可溶性MMP（如MMP2、MMP9和MMP13）实现。ECM有三个主要成分：纤维、蛋白聚糖和多糖。MMPs通过与这些基质结合以促进各种ECM蛋白的周转，在组织重塑中发挥重要作用。MMPs降解ECM的具体机制尚不清楚，需要进一步研究。MP与免疫细胞之间的关系MP在促进免疫细胞活性和调节免疫细胞迁移方面发挥重要作用。MP和免疫细胞之间的关系如下图所示。ADAM10和ADAM17在静止的CD4+Th细胞表面表达，对调节CD4+Th的发育和功能很重要。ADAM10/17在T细胞共刺激受体以及共抑制受体的脱落中发挥关键作用。例如，CD154（CD40L）是一种II型膜共刺激受体，在T细胞和APC之间的相互作用后，CD154表达在几个小时内迅速上调，随后在ADAM10和ADAM17裂解后从T细胞表面释放。此外，ADAM10和ADAM17还作用于共刺激受体CD137，以及抑制性受体LAG-3、TIM-3，sLAG-3和sTIM-3的可溶性形式都是在ADAM10和ADAM17蛋白水解裂解后形成的。B细胞是体液免疫的关键细胞成分，位于脾脏中边缘区B细胞（MZB）表达高水平的CD80/86共刺激分子，导致T细胞活化。Notch2信号传导是MZB细胞发育所必需的，在MZB的发育过程中，Notch2异二聚体与基质细胞和APC上的DLL1等配体结合，这启动了一种未知的金属蛋白酶水解受体，导致Notch胞内结构域的释放，该结构域转移到细胞核并触发下游靶基因的表达。这种未知的金属蛋白酶可能是ADAM10。NK细胞表达IgG Fc受体FcγRIII（CD16），CD16分子可被ADAM17从活化的NK细胞表面裂解，ADAM17的抑制会削弱CD16和CD62L的胞外脱落，从而显著增加细胞内TNF-α和IFN-γ的水平。此外，MMPs和ADAMS可以从肿瘤细胞表面切割活化受体NKG2D的配体。这些裂解蛋白的可溶性形式与NKG2D结合，并诱导该受体的内吞和降解，导致肿瘤逃避监控。总的来说，ADAM17裂解的多种底物与NK细胞的不同作用有关。肿瘤相关巨噬细胞（TAM）有助于癌症的发生和恶性进展，高水平的TAM与预后不良和总体生存率降低有关。在多种癌症中，发现TAM通过分泌MMPs促进肿瘤血管生成和侵袭，并调节免疫反应。MMP的调节与TAM分泌的趋化因子密切相关。与MPs相关的免疫调节细胞因子多种来源于肿瘤细胞的细胞因子，包括TGF-β、EGF、HGF和TNF-α，介导许多MP的表达。其中最重要的是MMP9，其在血清和与肿瘤相关的组织中升高，并参与ECM的降解，以促进癌症中免疫细胞的迁移。此外，这些细胞因子必须被MP切割以参与肿瘤免疫过程。例如，被ADAM17切割的TmTNF-α产生活性sTNF-α。IL-12在T细胞发育和扩增中也起着关键作用，未激活的IL-12前体需要在被MMP14切割之后在TME中转变为活性状态。金属蛋白酶和血管生成迄今为止，已经报道了几种类型的肿瘤血管生成，包括萌芽血管生成和血管生成拟态（VM）。萌芽血管生成是通过血管基底膜中各种水解酶（如MP和组织纤溶酶）的上调实现的，这导致基底膜和ECM的降解和重塑。例如，在胰腺神经内分泌肿瘤中，MMP9分泌增加会从基质中释放出隔离的VEGF，从而将血管静止转变为活跃的血管生成。在肺癌细胞中，MMP2活性的抑制减少了其与整合素AVB3的相互作用，并抑制了下游PI3K/AKT信号介导的VEGF的表达，导致血管生成减少。VM是侵袭性肿瘤形成新血管的新模型，为肿瘤生长提供血液供应。研究表明，实体瘤的初始缺氧环境与VM密不可分，缺氧与MMPs的表达和活性密切相关。低氧诱导因子-1α（HIF-1α）已被证明直接调节MMP14、MMP9和MMP2的表达。靶向MP的免疫治疗鉴于MP在癌症免疫调节中的作用，人们开始探索靶向MP的免疫治疗，临床试验中出现了多种广谱MP抑制剂。然而，由于药物的非特异性靶向和MP在免疫调节中的复杂作用，MP抑制剂迄今未能改善癌症患者的生存和预后。最近，有报道称MP抑制剂可用于联合治疗，以提高免疫治疗的疗效。SB-3CT作为一种MMP2/9抑制剂，被认为可以提高抗PD-1和抗CTLA-4治疗黑色素瘤和肺癌小鼠模型的疗效。SB-3CT治疗不仅通过减少多种致癌途径导致PD-L1表达减少，而且与抗PD-1治疗相结合，显著改善了免疫细胞浸润和T细胞的细胞毒性。此外，SB-3CT与抗CTLA-4的组合增强了PD-L1表达的下调，并增加了肿瘤中活化的肿瘤浸润CD8+T细胞的丰度。Andecaliximab（GS-5745）是一种选择性抑制MMP9的单克隆抗体，GS-5745通过与MMP9前体结合并阻止MMP9活化来抑制MMP9，而与活性MMP9的结合则抑制其活性。Fab 3369作用于MMP14，阻断细胞表面表达的内源性MMP14，并抑制三阴性乳腺癌（TNBC）中ECM的降解。此外，有多种抗体可有效抑制ADAM17，包括A12、A9和MED13622。还有一些小分子抑制剂在临床开发中，在临床试验中显示出积极的效果。小结MP在TME中的免疫调节中发挥重要作用，包括ECM重塑、信号通路转导、细胞因子脱落和释放以及促进血管生成。与MP相关的新兴技术和药物在癌症诊断和治疗中得到了越来越多的探索。因此，更好地了解MP在癌症免疫调节中的表达模式和功能将有助于开发更有效的癌症诊断和免疫治疗方法。基于MP的探索和新技术具有巨大潜力，它们可能会为未来的癌症诊断和治疗提供有效的策略。参考文献：1.Immunomodulatory role of metalloproteases in cancers: Current progress and future trends. Front Immunol.2022 13: 1064033.

Ying Qing Yu与Martin Gilar 美国马萨诸塞州米尔福德沃特世公司 简介 本应用纪要中，我们介绍了沃特世专利RapiGest&trade SF试剂的物理化学性质及其应用领域。2002年，我们首次推出RapiGest SF，这一创新产品是帮助酶消解的有利工具，可促进溶液中蛋白的消解，它能够改善样品制备过程中蛋白的溶解度。 RapiGest SF提高酶解速率与完全程度的机理详见图1。温和的蛋白变性可打开蛋白结构并暴露酶切位点，以供酶切。在RapiGest SF溶液中，酶对变性的耐受性优于普通蛋白，并能保持活性。在加入酶之前高温加热RapiGest SF溶液可使球蛋白更为完全变性，之后需将酶与样品一起进行37 ° C的孵育。 图1 蛋白底物在RapiGest SF溶液中变性􀉼 之后对蛋白酶切更为敏感 超过200多家行业内杂志引用了使用RapiGest SF进行样品溶解的案例，大部分为蛋白组学的应用。最近，许多制药实验室使用RapiGest SF用于蛋白药物的确证。因为酶消化的速度的提高并在LC、MS分析前极易清除，RapiGest SF已被多个应用领域广泛接受，其中包括高级序列研究的LC/UV/MS蛋白药物的肽图分析。 讨论 什么是RapiGest SF? RapiGest SF是酸性不稳定表面活性剂，在酸性条件下极易水解。1这种独特的性质，在需要的时候，可用于从溶液中清除表面活性剂。RapiGest SF的结构及其水解副产物见图2。酸性不稳定的性质可在pH2条件下，45分钟内达到完全降解。 该表面活性剂可降解为两个产物：dodeca-2-one和3-（2,3-二羟基丙基）丙磺酸钠。前者与水不能互溶，可通过离心清除。后者在水溶液中溶解度很高，而在反相LC模式下不保留。酶消解后的水溶液可直接进行HPLC、LC/MS或MALDI-TOF MS进行分析。 消解后的清除 样品分析前无需额外去清除表面活性剂（如透析）。在分析前，酶消解后通常经过酸（如甲酸、三氟乙酸（TFA）或盐酸（HCl））的酸化，降解RapiGest SF。建议降解条件pH &le 2。 胰蛋白酶消解的兼容性 胰蛋白酶是最常见的蛋白水解酶，可用于肽图分析和蛋白组学的应用。我们研究了在添加RapiGest SF的情况下胰蛋白酶的活性作用，并与文献中最常见的变性剂的作用做了对比。本检测基于胰蛋白酶诱导N-&alpha -苯甲酰-L-精氨酸乙基乙酯（BAEE）在50 mM重碳酸胺（pH 7.9）中的室温水解。胰蛋白酶活性的变化通过UV 253 nm下测量BAEE水解率进行计算。在选择的变性溶液中，胰蛋白酶活性与对照样品进行对比（非变性剂）。结果见于表1。 表1中的数据说明低浓度下（0.1%） RapiGest SF不抑制胰蛋白酶的活性。这与结构上类似的表面活性剂SDS不同，SDS是很强的变性剂，可会使胰蛋白酶失活。尿素、乙腈或盐酸胍也是胰蛋白酶消化的变性剂。但是乙腈是强洗脱剂会干扰消解样品进行反相LC分析。正如我们所知，尿素可使蛋白共价修饰，盐酸胍也和SDS一样可以使酶失活。 本实验说明蛋白酶的活性受到蛋白溶液中所用变性剂的影响。RapiGest SF在从低到高的浓度下均不改变酶活性，因此，最佳的蛋白消解条件是无需过量酶即可达到酶解的结果。 快速蛋白消解 对蛋白酶解存在抗性的蛋白使用RapiGest SF试剂，可在数分钟内消解完全。完全消解球蛋白、马肌红蛋白只需要5分钟内即可完成。该试剂辅助的消解结果与对照见图3。由于肌红蛋白是球蛋白，众所周知，若没有表面活性剂将难以消解。在对照反应中，与胰蛋白酶孵育9小时后只有少量的蛋白可以消化。使用了RapiGest SF试剂，总体的消解的效率显著提升。 在蛋白药物肽图中的序列覆盖范围更大 RapiGest SF在蛋白组学的样品前处理中广泛使用，是有效的蛋白溶解变性剂。最近越来越多的生物制药实验室在肽图分析中采用了RapiGest SF。一些发表的论文记录了使用RapiGest SF进行蛋白药物消解的优势。4,5经报导的RapiGest SF浓度范围为0.05 -1%，取决于蛋白疏水性与浓度。 我们发现浓度范围为0.05 -1%的RapiGest SF足以使各种大小的蛋白变性，高浓度RapiGest SF适合全细胞蛋白提取的实验。 单抗（mAbs）肽图分析一直以来都因为难以消解这些大疏水蛋白而难以实现。肽图分析的目的是确认蛋白序列并发现所有存在后翻译修饰（PTMs）的蛋白。图4举例说明了RapiGest SF辅助的人单抗消解的实例。样品制备与分析的参数以UPLC® 和四级杆Tof质谱分析的参数已列表作为指导。 图4显示实验中总序列覆盖率为98%。数据分析通过BiopharmaLynx&trade v.1.2软件得到。高序列覆盖率（98%）说明单抗完全消解。LC/MS分析中没有发现错误酶切的多肽或完整未被酶切的蛋白。剩下的2%未确认的序列为少数二个氨基酸的肽或单个氨基酸（R或K），而无法在反相柱上保留。 样品制备 人单抗样品（10 &mu L, 21 mg/mL）在含有0.1% （w/v） RapiGest SF 的50 &mu L 50 mM重碳酸铵中溶解。将2 &mu L 0.1 M的二流苏糖醇（DTT）加入样品，样品在50 ° C加热30分钟，加入4 &mu L 0.1 M的碘代乙酰胺，在样品冷却至室温后样品在黑暗中静至40分钟。 样品中加入8 &mu g胰蛋白酶（胰蛋白酶浓度= 1 &mu g/&mu L），样品在37 ° C孵育过夜。消解样品与1%甲酸与10%乙腈混合（1：1，v：v）。用Milli-Q水（Millipore）稀释至5 pmol/&mu L后进行LC/MS分析。 LC 条件 LC 系统 沃特世 ACQUITY UPLC® 系统 色谱柱 ACQUITY UPLC BEH 300 C18 肽分离专用柱, 2.1 x 100mm （P/N = 186003686） 柱温 40 ° C样品进样 2 &mu L （10 pmol） 溶液A 0.1% 甲酸水溶液 溶液B 0.1% 甲酸乙腈溶液 流速 200 &mu L/min 梯度 0-2分钟:2%B 2 &ndash 92分钟：2 -35% B 92 -102分钟：35 - 50% B 102.1 -105 分钟：90% B 105.1-110分钟：2% B MS条件 MS系统 沃特世SYNAPT&trade MS （V型） 毛细管电压 3.2 kV 源温度 120 ° C 去溶剂温度 350 ° C 去溶剂气 700 L/hr MS 扫描速率 1 秒/次 锁定质量通道 100 fmol/&mu L Glu-Fib多肽（m/z 785.8426, z = 2），流速20 &mu L/min 与其他的蛋白酶合用 我们测试了RapiGest SF与多种蛋白酶的适配性，如Asp-N, Lys-C与Glu-C。在酶解前使用RapiGest SF变性蛋白获得了有效的消解结果。 蛋白去糖基化的用途 RapiGest SF也用于测试其它酶，如PNGase F，该酶用于酶切糖蛋白N-连接的糖基。2图6说明了去糖基化鸡蛋卵清蛋白。在RapiGest SF介质中PNGase F消解2小时后观察到了完全的去糖基化反应。 结论  RapiGest SF促进了蛋白酶解的速度与完全程度，能够得到蛋白药物序列覆盖率很高的肽图分析。  RapiGest SF是适用于蛋白组学、糖蛋白与生物制药应用的领域  几乎无需消解后样品处理，简单样品酸化，足以从溶液中去除RapiGest SF。多种情况下LC/MS分析前只需简单稀释。  RapiGest SF简化了样品制备方法，可提高分析通量；使用该方法提高实验室工作效率并提高数据质量。 参考文献 1. Yu YQ, Gilar M, Lee PJ, Bouvier ES, Gebler JC. Enzyme-friendly, mass spectrom- etry-compatible surfactant for in-solution enzymatic digestion of proteins. Anal. Chem. 2003 75: 6023-6028. 2. Yu YQ, Gilar M, Lee PJ, Bouvier ES, Gebler JC, A complete peptide mapping of membrane proteins: a novel surfactant aiding the enzymatic digestion of bacteriorhodopsin. Rapid Commun.Mass Spectrom. 2004 18: 711-715. 3. Yu YQ, Gilar M, Kaska J, Gebler JC. A rapid sample preparation method for mass spectrometry characterization of N-linked glycans. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005 19: 2331-2336. 4. Bailey MJ, Hooker AD, Adams CS, Zhang S, James DC. A platform for high- throughtput molecular characterization of recombinant monoclonal antibodies, J. Chrom. B. 2005 826: 177-187. 5. Huang HZ, NicholsA, Liu DJ. Direct identification and quantification of aspartyl succinimide in an IgG2 mAb by RapiGest SF assisted digestion. Anal. Chem. 2009 81 (4): 1686-1692.

各相关单位：按照宁夏化学分析测试协会团体标准工作程序，标准起草组已完成《土壤中蛋白酶的测定》等3项团体标准征求意见稿的编制工作。现按照我协会《团体标准制修订程序》要求，公开征求意见。请有关单位及专家提出宝贵意见，并将征求意见表（附件）于2023年10月1日前反馈给秘书处。联系人：张小飞 电 话：13995098931邮箱：1904691657@qq.com序号团标名称1土壤中蛋白酶的测定2标准加入法测定土壤有效钼3氢氧化钠熔融法测定 土壤全磷、全钾及氟化物 宁夏化学分析测试协会2023年9月2日关于团标征求意见函 -9.2.pdf团标表格7-专家意见表.doc团标-《土壤蛋白酶的测定》.pdf团标-《土壤有效钼的测定》.pdf团体-《土壤全磷全钾氟化物的测定》.pdf

根据《食品添加剂新品种管理办法》和《食品添加剂新品种申报与受理规定》，食品工业用酶制剂新品种丝氨酸蛋白酶、扩大使用范围的食品添加剂乳酸钙和三赞胶的申请，其安全性和工艺必要性已通过专家评审委员会技术审查（具体情况见附件），现公开征求意见。请于2023年5月22日前将相关意见反馈至我中心邮箱（zqyj@cfsa.net.cn）,逾期将视为无意见。丝氨酸蛋白酶等3 种食品添加剂新品种相关材料.pdf

由日本宫崎大学医学部的澤口朗教授率领的研究团队，充分发挥低真空电子显微镜对于光学显微镜用的切片在不做任何减轻荷电处理下就能进行观察的特点，开发了在医学、生物学研究领域有重大意义的蛋白酶和基因的定位标记新方法。关于阐述该方法的论文被刊载在了Nature旗下的一本开放获取期刊「Communications Biology」上面。　 之前被大家熟知的包埋后标记法是要首先结合金纳米颗粒进行抗体的调制，然后将包埋在树脂里面的观察对象作成超薄的切片然后进行抗体的标记。这一过程需要很长的时间和熟练的技巧。本次新开发出来的研究方法是要将光学显微镜中被广泛使用的石蜡切片或者冻结切片，通过酵素抗体法标识二氨基联苯胺（DAB）后，通过0.01%氯金酸溶液处理后在DAB标识部分形成金纳米颗粒（平均粒子径＝6 nm），然后再37℃下将其保存12小时，通过维持高湿度的环境下培育金纳米颗粒（平均粒子径＝47 nm）实现可视化的具有划时代意义的新方法，因此备受关注。 论文中证明了15年前被标记DAB的切片上有进行过金纳米颗粒的形成以及培养，使用电子显微镜对在库房保存的光学电子显微镜标本进行了再论证，还记载了CLEM（Correlative Light and Electron Microscopy）免疫电子显微镜标记和in-situ hybridization电子显微镜标记的实际案例。低真空扫描电子显微可以说填补了光学显微镜与电子显微镜之间的空白，新的方法利用了这个特性，今后会在医学・生物学研究方面广泛的应用，对于加速及促进生物组织、构成细胞的组织及机能等的研究将会发挥巨大作用。 一直以来有使用蛋白质的抗体以及标识RNA的In Situ Hybridization法等多种手法，本次发表的内容是通过培养Nanogold颗粒然后使用电子显微镜来进行可视化定位的新方法。本次论文发表的研究过程中，日立的透射电子显微镜和台式电子显微镜发挥了重大作用。　　　　　　　　　　　日立透射电子显微镜HT7800 日立台式扫描电子显微镜TM4000 II Communications Biology volume 4, Article number: 710 (2021) 查看更多图文内容，请点击下方阅读原文：https://www.nature.com/articles/s42003-021-02246-3 公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

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大家好，本周向大家分享Nature Communications上的一篇文章，题目为Native metabolomics identifies the rivulariapeptolide family of protease inhibitors，文章共两位通讯作者，分别为加州大学圣地亚哥分校的William H. Gerwick教授与德国图宾根大学的Daniel Petras博士，两课题组分别研究海洋天然产物与功能代谢组学。天然产物指各种生命体中化学结构丰富、生物活性多样的特殊代谢物，在药物发现中发挥了十分重要的作用。目前，传统的正向、反向化学遗传学，均依赖于纯化的代谢物小分子进行生物活性的研究，使得系统发现药物活性小分子面临着周期长、工作量大等一系列不足。本篇工作结合超高效液相（UHPLC）、天然质谱（native MS）、串联质谱（tandem MS），发展了一种功能代谢组学的分析技术，在推进新颖天然产物的反向化学遗传学研究上具有重要意义。首先对该技术的实验流程进行简要介绍。在获得天然产物的甲醇粗提物后，对其进行RP-UHPLC分离。考虑到色谱分离一般使用酸性条件，且使用乙腈作为流动相，与native MS并不兼容，作者在柱后引入辅助泵，通过醋酸铵水溶液将pH值调节到类似天然的条件。最终，使用第二个辅助泵向体系中注入目标蛋白，并通过质谱测量产生的蛋白质-代谢物复合物。考虑到潜在的非特异性相互作用，作者选择全离子碎裂模式（all-ion fragmentation），并设置碰撞能量阈值为20 %。此外，作者还进行了不注入蛋白的实验组，作为参照的代谢组学分析结果。在本文中，研究人员选择的模式目标蛋白为糜蛋白酶（chymotrypsin），模式代谢粗提物来自蓝藻，以筛选新颖的蛋白酶抑制剂。在建立上述方法的过程中，研究人员优化了native MS的pH与乙酸铵浓度，并使用已知糜蛋白酶抑制剂molassamide，揭示该方法检测蛋白-代谢物相互作用的检测限约为0.1-1 µ g/mL，并证实在含有40 %有机溶剂的场景下研究上述相互作用的可行性。接下来，研究人员对所获得的数据进行分析。相比于未结合糜蛋白酶，代谢物-糜蛋白酶复合物会产生一定的m/z迁移，其质量对应于与该蛋白质结合的小分子。同时，复合物相对于未结合糜蛋白酶的质谱峰强度比一定程度上揭示了在实验条件下的特定代谢物结合的亲和力。基于天然质谱中复合物出现的洗脱时间以及代谢物的分子质量，研究人员进一步从不含糜蛋白酶的代谢组学结果中寻找对应的代谢物小分子串联质谱图，并利用化学信息学手段初步分析代谢物的分子结构。随后，基于上述信息，研究人员对目标小分子进行针对性纯化，利用多种NMR技术实现精确的结构鉴定，并将获得的这类新颖结构的小分子命名为rivulariapeptolide，于体外证实上述分子对糜蛋白酶活性的抑制。综上，本篇工作结合超高效液相、天然质谱、串联质谱技术，发展了一种功能代谢组学的分析技术，并将其应用于蓝藻生物膜中糜蛋白酶抑制剂的筛选，发现了rivulariapeptolide这类新颖的nM水平蛋白酶抑制剂。原文地址：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32016-6

近日，中国科大生命科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室田长麟教授和清华大学刘磊教授合作，基于蛋白质化学全合成方法制备了不同类型的双泛素蛋白，在特定位点引入光活化交联基团，并成功鉴定高选择性双泛素结合蛋白。相关研究成果以“Chemical synthesis of diubiquitin-based photoaffinity probes for selectively profiling ubiquitin-binding proteins”为题发表在《Angewante Chemie Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201611659)》上，该文章于2017年2月1日在网上公开发布。　　泛素化修饰是蛋白质翻译后修饰中非常复杂的一类体系，目前发现存在8种多泛素连接方式，分别在泛素蛋白的Met1、Lys6、Lys11、Lys27、Lys29、Lys33、Lys48、ys63等不同位点上接入下一个泛素蛋白。这些不同类型的蛋白质多泛素修饰在细胞自噬、蛋白酶体降解、细胞信号传导及DNA损伤修复等生命活动中执行非常多样的功能。但是，目前针对多泛素蛋白的生物法制备较为困难，导致选择性识别并结合多泛素修饰的蛋白质的了解非常贫乏。近年来，中国科大田长麟实验室和清华大学刘磊实验室通过紧密合作，在蛋白质化学全合成尤其是含有特种标记、翻译后修饰的膜蛋白、蛋白质复合物的化学全合成及组装等方面取得了多项重要突破(Angew Chemie2013,52:9558，JACS2014, 126:3695，Angew Chemie2015, 54:14276， JACS2016, 128:3553等)，并于近期发展了蛋白质泛素化修饰的化学合成技术并应用于含泛素化修饰核小体的冷冻电镜(cryo-EM)结构解析(ChemBioChem2017, 18:176)。这些为基于蛋白质化学全合成制备含有光交联基团的不同类型双泛素蛋白制备和高选择性结合蛋白的质谱鉴定提供了重要基础。　　 含有光交联基团的双泛素蛋白化学全合成及不同类型双泛素特异性结合蛋白的质谱鉴定　　近期，中国科大田长麟实验室、严以京实验室和清华大学刘磊实验室密切合作，应用基于蛋白质化学全合成方法制备了Lys48连接、Lys63连接的双泛素蛋白，并在蛋白质化学合成过程中在Ala46位点上引入不同的光交联基团。通过和标准泛素蛋白结合实验，确认了双泛素蛋白合成的有效性，并优化了光交联基团的反应条件。在此基础上，从哺乳动物细胞HEK293裂解液中通过光激活双泛素蛋白，并应用质谱方法鉴定出多个能和Lys48-连接双泛素、Lys63-连接双泛素结合的蛋白质，为后续进一步分析这些双泛素结合蛋白在细胞自噬、DNA损伤修复等生理活动中的功能机制提供了重要的前期基础。相关工作将为分析其他蛋白质相互作用、细胞中配体-受体发现等重要科学问题提供可靠的方法学手段。　　合肥微尺度物质科学国家实验室、化学物理系博士研究生梁军为该研究工作的第一作者。该研究工作得到了科技部、国家自然科学基金的资助。

细胞中的蛋白酶体通过识别泛素标签来降解丧失功能的蛋白，以维持细胞稳态。错误的泛素标记会导致功能完整的蛋白被降解，从而诱发相关疾病，例如部分癌症和神经退行性疾病的发生归咎于这种原因。美国加州大学伯克利分校的研究团队开发出清除蛋白错误泛素化标记的新技术，相关成果在Nature Chemical Biology发表，论文的标题为：Deubiquitinase-targeting chimeras for targeted protein stabilization。　　 研究团队将这种新方法命名为去泛素化酶靶向嵌合体（Deubiquitinase-targeting chimeras，DUBTACs）技术，该嵌合体由靶标蛋白配体和去泛素化酶组成，其中靶标蛋白配体可以与被错误标记的蛋白结合，去泛素化酶能够清除标记在蛋白上的泛素标签。研究人员在因为氯离子通道蛋白被错误地泛素标记和降解而发生囊性纤维化的上皮细胞中，验证了DUBTACs技术的有效性。实验结果显示囊性纤维化细胞接受DUBTACs的处理后，表面的氯离子通道基本恢复到正常细胞水平。　　 该研究不仅开发出预防细胞内蛋白被错误清除的新技术，也为相关疾病治疗方面的研究提供了新启示。　　 论文链接： https://doi.org/10.1038/s41589-022-00971-2

北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室、国家生物医学成像科学中心、北大-清华生命科学联合中心、定量生物学中心毛有东教授团队利用自主研发的深度学习高精度四维重建技术，发展并应用时间分辨冷冻电镜，阐明了原子水平人源蛋白酶体动力学调控和构象重编程机制。2022年4月27日，相关研究成果以《时间分辨冷冻电镜解析人源蛋白酶体在USP14调控下的变构》（“USP14-regulatedallostery of the human proteasome by time-resolved cryo-EM” ）为题，在线发表于国际顶级学术期刊《自然》（Nature）。同期，研究人员、审稿人和Nature编辑团队联合，在研究简报（Research Briefing）专栏在线发表了题为《人体蛋白质降解机制的控制揭示》（“Control of human protein-degradation machinery revealed” ）的推介文章，其中审稿人评价“该工作是一项重大研究，终于在原子水平解决了USP14活化和其调控蛋白酶体功能的机制问题”；Nature编辑团队指出“这一工作通过时间分辨冷冻电镜，结合功能分析… … 呈现了蛋白质降解过程中USP14和蛋白酶体的构象连续体”。这是首次将人工智能四维重建技术应用于大幅提升时间分辨冷冻电镜分析精度，针对重大疾病靶蛋白复合体，实现原子水平功能动力学观测的国际领先原创成果，展示了一类新型的蛋白质复合动力学研究范式。蛋白质降解调控是极其重要的基本生物化学过程，在细胞周期、信号转导、免疫响应、基因调控、新陈代谢、神经退行、癌症肿瘤、病毒感染以及蛋白毒性响应等主要细胞分子过程中发挥着关键的调控作用。在真核细胞中，绝大部分胞内蛋白都是通过泛素蛋白酶体途径（Ubiquitin-proteasome pathway），经过泛素化标记被蛋白酶体全酶降解的。2004年，Aaron Ciechanover，Irwin Rose和AvramHershko三位科学家因“对该泛素化通路介导蛋白质降解的历史性发现”被授予诺贝尔化学奖。蛋白酶体全酶，又称为26S proteasome，是由中间一个圆柱形20S核心颗粒和两端覆盖的一个或两个19S调节颗粒组成。19S包含一个环形异源六聚体马达——AAA-ATPase，通过多个协同ATP水解模式调控蛋白酶体降解泛素化底物。蛋白酶体功能紊乱与人体多种疾病相关，如癌症、神经退行性疾病和免疫疾病等。蛋白酶体是美国食品药品监督管理局（FDA）批准的多种治疗癌症的上市小分子药物的直接靶标。在正常细胞中，蛋白酶体的功能受到多个水平的严格调控。去泛素化酶USP14是最主要的蛋白酶体调控分子，被认为是一个潜力巨大的治疗癌症和神经退行性疾病的重要靶标，其小分子抑制剂曾进入过美国一期临床研究，但围绕USP14功能机制的一系列悬而未决的关键问题极大地限制了其靶向药物分子的开发和临床应用。USP14通过结合26S而被激活，然后以毫秒的时间尺度剪切底物上的泛素链；但其如何被蛋白酶体激活并调控蛋白酶体功能，一直是全球研究机构和生物制药领域期待解决的关键科学问题。生命分子机器通过高度复杂的非平衡动力学过程和结构变化来实现其特殊功能，这一过程进而受到各种复杂分子间相互作用的精准调控。如何在原子水平直接观察天然态超大分子机器的功能态动力学过程，给现有的原子结构动态分析技术提出了空前挑战。毛有东教授团队长期致力于发展基于冷冻电镜的动力学重建方法，围绕蛋白酶体、炎症小体等具有重大临床应用前景的靶点系统的结构功能、动力学机制和靶向调控分子设计深入开展前沿交叉研究：2016年，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上报道了人源蛋白酶体基态的3.6 Å冷冻电镜结构及其他三个亚纳米分辨构象，并首次发现一个亚稳态构象的核心颗粒物转运通道处于开放状态（PNAS2016 113: 12991-12996）；2017年，利用冷冻电镜解析高分辨率蛋白酶体19S调控复合体在结合组装伴侣p28的自由态的三维结构，阐释了组装伴侣蛋白Gankyrin/p28在蛋白酶体组装过程中构象选择的组装机理（Molecular Cell 2017 67: 322-333）；2018年4月，在《自然通讯》（Nature Communications）上报道了6个ATPγS结合状态下的26S蛋白酶体动态结构，包括三个核心颗粒复合物开放态对应的亚稳简并态近原子分辨（4~5 Å）结构（Nature Communications 2018, 9: 1360）；2018年11月，在《自然》（Nature）上首次报道了人源蛋白酶体26S在降解底物过程中的七种中间态构象的高分辨（2.8~3.6Å）结构，在原子水平呈现了蛋白酶体和底物相互作用的动态过程，首次实现了对AAA-ATPase六聚马达分子内ATP水解全周循环的完整过程的原子水平观测（Nature 2019 565: 49-55）。这一系列工作揭示了蛋白酶体的原子架构、组装原理和降解泛素化底物的动力学基本规律。(A) USP14调控下蛋白酶体复合体降解多泛素化底物的原子结构模型之一；(B) 时间分辨率冷冻电镜解析13种中间态的统计分布随蛋白质降解进程的时间演化（Youdong Mao, CC BY 4.0）科学研究的过程总是艰难曲折，要克服的首要困难是“时间分辨”：蛋白酶体降解底物的过程很快，时间尺度在毫秒至秒之间，正常条件下，想要通过冷冻电镜技术捕获此过程的中间态结构非常困难，因此，首先要让这个过程慢下来。研究团队通过大量的条件摸索，重建反应动力学体系和优化反应条件，包括优化缓冲体系、反应温度等条件，优化出较为可行的实验方案，从而使得时间分辨冷冻电镜技术应用成为可能，最终获得了含时的45,193张USP14-26S复合体降解泛素底物过程中的冷冻电镜透射图样，挑取了3,556,806个USP14-26S-泛素底物复合体的颗粒图像。接下来面临的极端挑战是“三维分类”，冷冻电镜捕获的复合体图像需要经过一系列的分类，将它们归为不同的构象类别，才能呈现出蛋白反应的动态过程。USP14结合到26S蛋白酶体后，使得降解底物的动力学过程更加复杂，想要在如此多的异构复合体颗粒图像中，鉴别出降解过程的各个时态的高分辨率非平衡构象，传统的三维分类方法是无法实现的。低精度的三维分类将导致低分辨的三维重建，从而无法获取原子水平的动力学信息，无法对含时的数据赋予自洽的动态变化的物理意义。研究团队结合经过数年自主开发的新型深度学习高精度三维分类和四维重建方法，捕获了USP14-26S复合体降解多泛素化底物过程的13种不同功能中间状态的高分辨率（3.0~3.6Å）非平衡构象，通过时间分辨冷冻电镜分析，重建了受控蛋白酶体的完整动力学工作周期，并结合分子生物学功能和基因突变研究，阐明了USP14和26S相互调控活性的原子结构基础和非平衡动力学机制。研究发现USP14的活化同时依赖于泛素识别和蛋白酶体RPT1亚基的结合。出人意料的是，USP14通过别构效应，诱导蛋白酶体同时沿着两条并行状态转变路径发生构象变化；研究团队成功捕获到了底物降解中间状态向底物抑制中间状态的瞬时转化。在底物降解途径中，USP14活化变构地重编程AAA-ATP酶马达的构象景观（Conformational landscape）和统计分布，并刺激20S底物通道的打开，从而观察到底物持续转运过程的ATPase六聚马达非对称ATP水解和近乎完整的全周循环周期。USP14-ATPase的动态相互作用，使得ATPase马达底物识别与26S自身的去泛素化酶RPN11催化发生去耦合效应，并在26S的泛素识别、底物的起始易位和泛素链回收过程中引入三个调控检查点（动力学分岔点）。这些发现为USP14调节26S的完整功能周期提供了全新的高分辨见解，并为USP14靶向药物治疗发现奠定了极为重要的机制基础。通过时间分辨冷冻电镜分析获取的USP14调控蛋白酶体底物降解的并行路径模型（Youdong Mao, CC BY 4.0）北京大学“博雅”博士后张书文和北京大学物理学院2019级博士研究生邹士涛为论文的共同第一作者，毛有东为通讯作者。研究工作中的全部冷冻电镜数据在北京大学电子显微镜实验室和冷冻电镜平台上完成采集，大部分数据分析工作在北京大学高性能计算平台上完成。上述研究工作得到北京市自然科学基金、国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金，北大-清华生命科学联合中心等支持。

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公司主营产品：ELISA 试剂盒，ELISA免费代测，中国标准品，生化试剂，科研抗体，美国ATCC细胞株，生物培养基等产品经营. 人肿瘤坏死因子&alpha (TNF-&alpha )ELISA试剂盒 Human Tumor necrosis factor &alpha ,TNF-&alpha ELISA试剂盒 人肿瘤坏死因子可溶性受体Ⅱ(TNFsR-Ⅱ)ELISA试剂盒 Human Tumor necrosis factor soluble receptor Ⅱ,TNFsR-Ⅱ ELISA试剂盒 人肿瘤坏死因子可溶性受体Ⅰ(TNFsR-Ⅰ)ELISA试剂盒 Human Tumor necrosis factor soluble receptor Ⅰ,TNFsR-ⅠELISA试剂盒 人转化生长因子&beta 1(TGF-&beta 1)ELISA试剂盒 Human Transforming Growth factor &beta 1,TGF-&beta 1 ELISA试剂盒 人转化生长因子&alpha (TGF-&alpha )ELISA试剂盒 Human transforming growth factor &alpha ,TGF-&alpha ELISA试剂盒 人基质细胞衍生因子1&beta (SDF-1&beta /CXCL12)ELISA试剂盒 Human Stromal cell derived factor 1&beta ,SDF-1&beta ELISA试剂盒 人干细胞因子受体(SCFR)ELISA试剂盒 Human Stem Cell Factor Receptor,SCFR ELISA试剂盒 人干细胞因子/肥大细胞生长因子(SCF/MGF)ELISA试剂盒 Human Stem cell factor/mast cell growth factor,SCF/MGF ELISA试剂盒 人可溶性CD40配体(sCD40L)ELISA试剂盒 Human Soluble Cluster of differentiation 40 ligand,sCD40L ELISA试剂盒 人可溶性CD30配体(sCD30L)ELISA试剂盒 Human Soluble Cluster of differentiation 30 ligand,sCD30L ELISA试剂盒 人正常T细胞表达和分泌因子(RANTES/CCL5)ELISA试剂盒 Human regulated on activation in normal T-cell expressed and secreted,RANTES ELISA试剂盒 人P选择素(P-Selectin/CD62P/GMP140)ELISA试剂盒 Human P-Selectin/CD62P/GMP140 ELISA试剂盒 人血血小板衍生生长因子AB(PDGF-AB)ELISA试剂盒 Human Platelet-Derived Growth Factor AB,PDGF-AB ELISA试剂盒 人血血小板衍生生长因子可溶性受体&alpha (PDGFsR-&alpha )ELISA试剂盒 Human Platelet-Derived Growth Factor Soluble Receptor &alpha ,PDGFsR-&alpha ELISA试剂盒 人神经营养因子4(NT-4)ELISA试剂盒 Human Neurotrophin 4,NT-4 ELISA试剂盒 人神经营养因子3(NT-3)ELISA试剂盒 人神经营养因子3(NT-3)ELISA试剂盒 人的神经生长因子(NGF)ELISA试剂盒 Human Nerve growth factor,NGF ELISA试剂盒 人巨噬细胞炎性蛋白3&beta (MIP-3&beta /ELC/CCL19)ELISA试剂盒 Human Macrophage Inflammatory Protein-3&beta ,MIP-3&beta ELISA试剂盒 人巨噬细胞炎性蛋白3&alpha (MIP-3&alpha /CCL20)ELISA试剂盒 Human Macrophage Inflammatory Protein-3&alpha ,MIP-3&alpha ELISA试剂盒 人巨噬细胞炎性蛋白1&beta (MIP-1&beta /CCL4)ELISA试剂盒 Human Macrophage Inflammatory Protein-1&beta ,MIP-1&beta ELISA试剂盒 人巨噬细胞炎性蛋白1&alpha (MIP-1&alpha /CCL3)ELISA试剂盒 Human Macrophage Inflammatory Protein-1&alpha ,MIP-1&alpha ELISA试剂盒 人巨噬细胞来源的趋化因子(MDC/CCL22)ELISA试剂盒 Human Macrophage-Derived Chemokine,MDC ELISA试剂盒 人巨噬细胞来源的趋化因子(MDC/CCL22)ELISA试剂盒 Human Macrophage-Derived Chemokine,MDC ELISA试剂盒 人巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)ELISA试剂盒 Human Macrophage Colony-Stimulating Factor,M-CSF ELISA试剂盒 人单核细胞趋化蛋白3(MCP-3/CCL7)ELISA试剂盒 Human monocyte chemotactic protein 3,MCP-3 ELISA试剂盒 人单核细胞趋化蛋白2(MCP-2/CCL8)ELISA试剂盒 Human monocyte chemotactic protein 2,MCP-2 ELISA试剂盒 人单核细胞趋化蛋白1(MCP-1/CCL2/MCAF)ELISA试剂盒 Human monocyte chemotactic protein 1/monocyte chemotactic and activating factor,MCP-1/MCAF ELISA试剂盒 人L选择素(L-Selectin/CD62L)ELISA试剂盒 Human L-Selectin ELISA试剂盒 人白介素9(IL-9)ELISA试剂盒 Human Interleukin 9,IL-9 ELISA试剂盒 人白介素8(IL-8/CXCL8)ELISA试剂盒 Human Interleukin 8,IL-8 ELISA试剂盒 人白介素6(IL-6)ELISA试剂盒 Human Interleukin 6,IL-6 ELISA试剂盒 人白介素-5(IL-5)ELISA试剂盒 Human Interleukin 5,IL-5 ELISA试剂盒 人白介素4(IL-4)ELISA试剂盒 Human Interleukin 4,IL-4 ELISA试剂盒 人白介素3(IL-3)ELISA试剂盒 Human Interleukin 3,IL-3 ELISA试剂盒 人白介素2可溶性受体&beta 链(IL-2sR&beta )ELISA试剂盒 Human Interleukin 2,IL-2 ELISA试剂盒 人白介素2可溶性受体&alpha 链(IL-2sR&alpha /CD25)ELISA试剂盒 Human soluble interleukin-2 receptor,IL-2sR&alpha ELISA试剂盒 人白介素2(IL-2)ELISA试剂盒 Human Interleukin 2,IL-2 ELISA试剂盒 人白介素1&alpha (IL-1&alpha )ELISA试剂盒 Human Interleukin 1&alpha ,IL-1&alpha ELISA试剂盒 人白介素1可溶性受体Ⅱ(IL-1sRⅡ)ELISA试剂盒 Human soluble interleukin-1 receptor Ⅱ,IL-1sRⅡ ELISA试剂盒 人白介素1可溶性受体Ⅰ(IL-1sRⅠ)ELISA试剂盒 Human soluble interleukin-1 receptor Ⅰ,IL-1sRⅠ ELISA试剂盒 人白介素16(IL-16)ELISA试剂盒 Human Interleukin 16,IL-16 ELISA试剂盒 人白介素13(IL-13)ELISA试剂盒 Human Interleukin 13,IL-13 ELISA试剂盒 人白介素12(IL-12/P70)ELISA试剂盒 Human Interleukin 12,IL-12/P70 ELISA试剂盒 人白介素12(IL-12/P40)ELISA试剂盒 Human Interleukin 12,IL-12/P40 ELISA试剂盒 人白介素11(IL-11)ELISA试剂盒 Human Interleukin 11,IL-11 ELISA试剂盒 人白介素10(IL-10)ELISA试剂盒 Human Interleukin 10,IL-10 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子结合蛋白4(IGFBP-4)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors binding protein 4,IGFBP-4 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors binding protein 3,IGFBP-3 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子结合蛋白2(IGFBP2)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors binding protein 2,IGFBP-2 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子结合蛋白1(IGFBP-1)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors binding protein 1,IGFBP-1 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子2(IGF-2)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors 2,IGF-2 ELISA试剂盒 人胰岛素样生长因子1(IGF-1)ELISA试剂盒 Human insulin-like growth factors 1,IGF-1 ELISA试剂盒 人&gamma 干扰素(IFN-&gamma )ELISA试剂盒 Human Interferon &gamma ,IFN-&gamma ELISA试剂盒 人细胞间粘附分子1(ICAM-1/CD54)ELISA试剂盒 Human intercellular adhesion molecule 1,ICAM-1 ELISA试剂盒 人肝细胞生长因子(HGF)ELISA试剂盒 Human hepatocyte growth factor,HGF ELISA试剂盒 人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)ELISA试剂盒 Human Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor,GM-CSF ELISA试剂盒 人胶质细胞系来源的神经营养因子(GDNF)ELISA试剂盒 Human glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF ELISA试剂盒 人粒细胞集落刺激因子(G-CSF)ELISA试剂盒 Human Granulocyte Colony Stimulating Factor,G-CSF ELISA试剂盒 人中性粒细胞趋化蛋白2(NAP-2/CXCL7)ELISA试剂盒 Human neutrophil activating protein-2,NAP-2 ELISA试剂盒 人趋化因子(fractalkine/CX3CL1) ELISA试剂盒 Human fractalkine/CX3CL1 ELISA试剂盒 人碱性成纤维细胞生长因子9(bFGF-9)ELISA试剂盒 Human basic fibroblast growth factor 9,bFGF-9 ELISA试剂盒 人碱性成纤维细胞生长因子6(bFGF-6)ELISA试剂盒 Human basic fibroblast growth factor 6,bFGF-6 ELISA试剂盒 人碱性成纤维细胞生长因子4(bFGF-4)ELISA试剂盒 Human basic fibroblast growth factor 4,bFGF-4 ELISA试剂盒 人酸性成纤维细胞生长因子1(aFGF-1)ELISA试剂盒 Human acidic fibroblast growth factor 1,aFGF-1 ELISA试剂盒 人凋亡相关因子配体(FASL)ELISA试剂盒 Human Factor-related Apoptosis ligand,FASL ELISA试剂盒 人凋亡相关因子(FAS/CD95)ELISA试剂盒 Human Factor-related Apoptosis,FAS ELISA试剂盒 人E选择素(E-Selectin/CD62E)ELISA试剂盒 Human E-Selectin ELISA试剂盒 人嗜酸粒细胞趋化蛋白Eotaxin 1(Eotaxin 1/CCL11)ELISA试剂盒 Human Eotaxin 1 ELISA试剂盒 人鼠嗜酸粒细胞趋化因子(ECF)ELISA试剂盒 Human eosinophil chemotactic factor,ECF ELISA试剂盒 人内分泌腺来源的血管内皮生长因子(EG-VEGF)ELISA试剂盒 Human Endocrine gland vascular endothelial growth factor,EG-VEGF ELISA试剂盒 人睫状神经营养因子(CNTF)ELISA试剂盒 Human Ciliary Neurotrophic Factor,CNTF ELISA试剂盒 人CD30分子(CD30)ELISA试剂盒 Human Cluster of differentiation 30,CD30 ELISA试剂盒 人CXC趋化因子受体1(CXCR1)ELISA试剂盒 Human CXC-chemokine receptor 1,CXCR1 ELISA试剂盒 人XC趋化因子受体1(XCR1)ELISA试剂盒 Human XC-chemokine receptor 1,XCR1 ELISA试剂盒 人二级淋巴组织趋化因子(SLC/CCL21)ELISA试剂盒 Human secondary lymphoid-tissue chemokine,SLC ELISA试剂盒 人E钙粘着蛋白/上皮性钙黏附蛋白(E-Cad)ELISA试剂盒 Human E-Cadherin,E-Cad ELISA试剂盒 人脑源性神经营养因子(BDNF)ELISA试剂盒 Human Brain derived neurotrophic facor,BDNF ELISA试剂盒 人白细胞活化黏附因子(ALCAM)ELISA试剂盒 Human Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule,ALCAM ELISA试剂盒 人活化素A(ACV-A)ELISA试剂盒 Human Activin A,ACV-A ELISA试剂盒 人神经调节蛋白1(NRG-1)ELISA试剂盒 human Neuregulin 1,NRG-1 ELISA试剂盒 人心钠肽(ANP)ELISA试剂盒 Human Atrial Natriuretic Peptide,ANP ELISA试剂盒 人多巴胺D2受体(D2R)ELISA试剂盒 Human dopamine D2 receptor,D2R ELISA试剂盒 人内吗啡肽-2(EM-2)ELISA试剂盒 Human endomorphin-2,EM-2 ELISA试剂盒 人&alpha -内吗啡肽(&alpha -EP)ELISA试剂盒 Human &alpha -Endomorphin,&alpha -EP ELISA试剂盒 人抑制素(INH)ELISA试剂盒 Human Inhibin,INH ELISA试剂盒 人神经元凋亡抑制蛋白(NAIP)ELISA试剂盒 Human neuronal apoptosis inhibitory protein,NAIP ELISA试剂盒 人食欲素/阿立新B(OX-B)ELISA试剂盒 Human Orexin B,OX-B ELISA试剂盒 人促睡眠肽(DSIP)ELISA试剂盒 Human delta sleep-inducing peptide,DSIP ELISA试剂盒 人6-羟多巴胺(6-OHDA)ELISA试剂盒 Human 6-hydroxydopamine,6-OHDA ELISA试剂盒 人心纳素(ANF)ELISA试剂盒 Human atrial natriuretic factor,ANF ELISA试剂盒 人神经髓鞘蛋白(p2)ELISA试剂盒 Human myelin protein 2,p2 ELISA试剂盒 人精氨酸加压素(AVP)ELISA试剂盒 Human arginine vasopressin,AVP ELISA试剂盒 人垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)ELISA试剂盒 Human pituitary adenylate cyclase activating polypeptide,PACAP ELISA试剂盒 人微管相关蛋白2(MAP-2)ELISA试剂盒 Human microtubule-associated protein 2,MAP-2 ELISA试剂盒 人神经丝蛋白(NF)ELISA试剂盒 Human neurofilament protein,NF ELISA试剂盒 人利钾尿肽(KP)ELISA试剂盒 Human kaliuretic peptide,KP ELISA试剂盒 人神经降压素(NT)ELISA试剂盒 Human Neurotensin,NT ELISA试剂盒 人神经激肽B(NKB)ELISA试剂盒 Human Neurokinins B,NKB ELISA试剂盒 人强啡肽(Dyn)ELISA试剂盒 Human dynorphin,Dyn ELISA试剂盒 人脑啡肽(ENK)ELISA试剂盒 Human enkephalin,ENK ELISA试剂盒 人&gamma 肽(P&gamma )ELISA试剂盒 Human Peptide &gamma ,P&gamma ELISA试剂盒 人C型钠尿肽(CNP)ELISA试剂盒 Human C -type natriuretic peptide,CNP ELISA试剂盒 人阿立新A(Orexin A)ELISA试剂盒 Human Orexin A ELISA试剂盒 人神经肽Y(NP-Y)ELISA试剂盒 Human neuropeptide Y,NP-Y ELISA试剂盒 人脑肠肽(BGP/Gehrelin)ELISA试剂盒 Human brain-gut peptides,BGP/Gehrelin ELISA试剂盒 人乙酰胆碱(ACH)ELISA试剂盒 Human acetylcholine,ACH ELISA试剂盒 人脑钠素/脑钠尿肽(BNP)ELISA试剂盒 Human brain natriuretic peptide,BNP ELISA试剂盒 人细胞角蛋白20(CK20)ELISA试剂盒 Human cytokeratin 20,CK20 ELISA试剂盒 人&beta 内啡肽(&beta -EP)ELISA试剂盒 human Beta-Endorphin,&beta -EP ELISA试剂盒 人N端前脑钠素(NT-proBNP)ELISA试剂盒 Human N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP ELISA试剂盒 人前心钠肽(Pro-ANP)ELISA试剂盒 Human Pro Atrial Natriuretic Peptide,Pro-ANP ELISA试剂盒 人细胞角蛋白13(CK-13)ELISA试剂盒 Human cytokeratin 13,CK-13 ELISA试剂盒 人细胞角蛋白17(CK17)ELISA试剂盒 Human cytokeratin 17,CK-17 ELISA试剂盒 人制瘤素M受体(OSMR)ELISA试剂盒 human oncostatin M receptor,OSMR ELISA试剂盒 人B细胞淋巴瘤因子3(Bcl3)ELISA试剂盒 human B-cell leukemia/lymphoma 3,Bcl3 ELISA试剂盒 人癌蛋白诱导转录物3(OIT3)ELISA试剂盒 human oncoprotein induced transcript 3,OIT3 ELISA试剂盒 人P27蛋白(P27)ELISA试剂盒 Human P27 protein ELISA试剂

靶向蛋白质降解 蛋白表达和功能异常调控可极大地改变细胞生理学并导致许多病理生理状况如癌症、炎症性疾病和神经退行性疾病等。内源性蛋白质的稳态表达由从头合成和降解速率的平衡来控制。靶向蛋白质降解（Targeted Protein Degradation，TPD）以剂量和时间依赖性方式通过蛋白酶体对致病靶蛋白进行降解。从目前药物研发进展来看，靶向蛋白降解的概念提供了革命性的药物开发机会，预计将带来现代小分子药物研发的转变。 在靶向蛋白降解领域，蛋白质免疫印迹技术（Western Blot，WB）是观察细胞中浓度依赖性蛋白质降解的经典方法。然而，传统的蛋白质印迹非常耗费资源，需要多个洗涤步骤和长孵育时间才能产生高质量的印迹，导致技术操作复杂、通量低、定量不准和重复性差等劣势，难以推动选择性诱导、快速和可持续性的蛋白质降解疗法的快速发展。 根据药物研发需求，工业界迫切需要建立高效、灵敏、可量化和可重现的蛋白质降解技术平台，满足不同通量和不同研发阶段需求。目前全球领先的靶向蛋白质降解药物研发公司基本建立了高低通量结合、筛选和验证一体化的研发平台。下面文章一窥行业领先的药物公司平台建设思路。SLAS Discovery：C4 Tx团队总结加速靶向蛋白降解疗法开发和优化的高通量技术 本文总结了靶向蛋白降解领域最常采用的从低通量到高通量的几种不同方法。详细说明了传统Western blot、基于毛细管电泳技术的Digital Western Blot（ProteinSimple）、高通量流式细胞术（HTFC）、AlphaLISA SureFire技术、时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)技术和Nano-Glo HiBiT技术。01 Digital Western Blot技术 Digital WB技术是传统WB实验系统的高效替代方案。使用该技术，可在同一根毛细管中完成样品分离、捕获、固定、免疫检测和定量分析，从而实现传统WB的所有实验步骤（包括蛋白质上样、分离、免疫印迹、洗涤、检测以及数据分析）自动化，有效提高蛋白质表达定量结果的精确性和重复性。全自动Digital WB技术显著地缩短了样本检测时间到3小时，直接采集化学发光或荧光信号值，利用数字化信号峰面积来表征蛋白含量，短时间内实现了目的蛋白的可视化精准定量分析。ProteinSimple旗下具有系列的Digital WB系统，从25到96个样本通量，可满足靶向蛋白降解药物研发过程中对中低通量检测需求。 本技术可相对和绝对定量检测目的蛋白丰度，适用于内源性的或未修饰靶蛋白分析，如果抗体表位不受干扰，也可检测修饰的标记过的蛋白质。与传统WB相比，Digital WB可实现高分子量蛋白质可靠捕获和定量分析如BRD4案例。同时，需要样本量少，只需要3 μL上样量，特别适用于细胞或降解剂有限的条件下，96孔板中收集处理过的细胞可满足检测需求。除了自动化和标准化之外，批次数据差异CV值较低，重复性好。软件符合21 CFR Part11，数据全程可记录。这些优势使其成为工业领域蛋白表达检测平台的标准配置。02高通量流式细胞术（HTFC）和In-Cell Western (ICW) 流式细胞技术可分析细胞表面和细胞内蛋白质表达水平，技术进步已使流式可作为中高通量筛选方法来辅助药物发现。紧凑型流式细胞仪可检测96孔板中细胞配体或蛋白质的不同荧光强度。本质上，高通量流式细胞术一次检测单个细胞，提供单个细胞信号。而ICW对孔内所有细胞进行批量读取。两种方法使用比率荧光读数来提高重现性和降低标准偏差，进而提高整体数据质量。与传统流式比，这两种技术方案需要更少的样本体积和检测抗体可有效降低成本。但无法根据蛋白质分子量参数来区分特异性和非特异性信号。03AlphaLISA SureFire技术 AlphaScreen是一种多功能的基于微珠相互靠近实验技术，基于生物分子的相互作用，可测定各种分析物包括标记的或内源性蛋白。本技术提高了检测灵活性，微珠种类被设计识别各种不同的工程化蛋白质标签，或AlphaLISA每个微珠能包被针对目标蛋白不同表位的特异性抗体。当与同一蛋白质结合时，Alpha供体和受体微珠会靠近，采用680nm近红外光激发，供体微珠导致单线态氧分子释放。单线态氧的产生本身不足以产生信号，但当受体微珠靠近时，会引发能量转移反应，进而产生放大的荧光信号。AlphaLISA SureFire技术采用改进光谱特性的微珠，只能进行终点分析，需要细胞裂解来观察感兴趣蛋白质信号。对于时效性降解曲线，可通过多个高通量筛选细胞培养板在不同时间点裂解来实现。该技术优势是有助于更快地优化、自动化和小型化，适用于化合物常规和高通量筛选。可减少实际操作时间和信号读取需要的总时间，加速药物发现。具有飞克级灵敏度和 4-5 log 宽动态范围，使其适合于细胞内、分泌或膜结合蛋白检测。 对于靶向蛋白质降解的细胞学实验，384孔板可显著缩短实验时间。使用合适的抗体，通过使用针对靶蛋白翻译后修饰的抗体来区分靶标蛋白。例如使用特异性识别磷酸化蛋白的抗体直接评估具有自磷酸化活性激酶的化合物BiDAC抑制和降解影响，可与总蛋白（磷酸化和未磷酸化）测量值进行比较。获得这两个数据可能会提高降解剂与抑制剂前体区分机制的理解，进一步了解目标蛋白调节对表型影响。 尽管有这些优点，该技术有一些局限性。Alpha 微珠价格昂贵且对环境光高度敏感，需要在暗室环境添加实验试剂，上机前孵育期间尽可能避免在光线下长时间暴露。此外，读板机温度会影响单线态氧的生成和扩散速率，每摄氏度可高达10%。为了最大限度地减少批次间差异，实验微孔板和读板机应保持在温度良好可控环境中。最后需要注意过渡金属可导致单线态氧猝灭效应。04时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)实验 TR-FRET实验可用于检测细胞内蛋白质水平变化，有助于高效快速的靶向蛋白质降解领域的药物发现。与AlphaLISA SureFire 技术类似，TR-FRET 是一种直接的均质混合和读取夹心免疫分析方法，信号检测前不需多次洗涤步骤。通过量化两种荧光团标记的抗体之间的比率信号来确定蛋白降解水平，这些抗体结合同一蛋白质上的两个不同表位，采用供体和受体荧光团标记。 TR-FRET是终点实验，需要细胞裂解来观察检测感兴趣蛋白质的信号。如蛋白降解动力学曲线，必须使用多个高通量筛选细胞板并行设计TR-FRET实验，以便裂解细胞并在每个时间点后添加检测抗体。将这些数据叠加可提供DC50、Emax偏移以及时效曲线。对于生物标志物分析，重要的是两种抗体使用不同表位与同一蛋白质结合，以启用 FRET 信号，同时将背景信号降至最低。与Alpha 技术一样，该方法可用于测量目标蛋白质翻译后的抑制，从而可对通路抑制以及总蛋白质水平进行定量。也可区别癌症样本突变体和正常组织中相同蛋白质野生型具有选择性的降解剂。本技术需要购买高质量特异性抗体，长期药物发现工作时，TR-FRET 分析每个数据点成本可能是该技术的最大缺点，尽管成本可通过批量定制标记抗体降低。TR-FRET实验的灵活性、适应性和可转移性具有优势。一旦针对某个细胞系靶蛋白的 HTRF方法建立，通常很容易转移到表达相同蛋白质的其他细胞系中。HTRF技术具有宽动态范围和信号稳定，而无需担心环境光的猝灭效应。05Nano-Glo HiBiT技术 Nano-Glo HiBiT技术是一种高通量靶向蛋白质降解药物筛选系统。本技术基于分成两部分互补NanoLuc荧光素酶系统，11个氨基酸的HiBiT标签和 17.6 kD LgBiT多肽。采用 CRISPR基因编辑技术将11个氨基酸的 HiBiT标签引入到编码目标蛋白基因内，或设计为可通过质粒转染或慢病毒感染的重组DNA表达载体，两种方式都可实现将标签与感兴趣目的蛋白相连。加入特有的裂解检测试剂，HiBiT会自发的与检测试剂中与HiBiT互补的多肽LgBiT结合，二者结合后可形成有催化功能的NanoLuc 荧光素酶，可催化底物产生明亮的发光信号。该信号强度与细胞裂解物中的 HiBiT 标记蛋白含量成正比。 本技术检测蛋白质浓度线性范围有几个数量级，产生的发光信号可稳定数小时，因此适用于蛋白质降解剂药物发现阶段的高通量筛选。将HiBiT标签基因编辑敲入到感兴趣的蛋白质序列中，并生成稳定表达 HiBiT 标签目的蛋白的细胞系，整个实验开发时间至少需要3-4周。如需要挑取高表达HiBiT信号的单细胞克隆，则这个系统开发时间额外增加2-3周。与不需要基因编辑开发表达HiBiT细胞系技术相比，开发时间长是这种方法的一个缺点。然而，一旦产生稳定表达的具有足够信号的细胞克隆或细胞群，操作只需加样、直接均匀混合和读取检测，比较简单。 HiBiT 技术也可进行实时动力学蛋白降解检测。LgBiT蛋白通过慢病毒转染到已经表达HiBiT标记的目标蛋白细胞中，同时表达HiBiT和LgBiT标签，整个实验过程中重组发光NanoBiT酶都存在，通过与特定底物作用来检测信号随时间变化值。作为单一的非裂解试剂添加步骤，持续几分钟到几小时到几天时间内实时测量目的蛋白质降解，所以这种方法检测板和HiBiT试剂成本方面更具成本效益，但长时间实验需要配置自动化系统。靶向蛋白质降解平台建设策略 纵观目前市面上几种不同通量的靶向蛋白质检测技术，每种技术都各自优势和相关局限性。如何构建高效的靶向蛋白质降解技术平台来推动药物发现计划，需要注意整体策略选择，综合考虑成本、时间和可行性等多种因素。根据具体研发目标，选择最可能受益技术方案。针对某些靶标蛋白可能需要采用分层筛选漏斗原理，根据C4团队的经验，这种分层方法可最大限度地提高数据收集效率，以推动BiDAC降解剂早期发现和优化工作。各种策略前提是针对目标蛋白的抗体，及所有检测方法和试剂都必须在化合物筛选前完整验证。如有Nano-Glo HiBiT技术平台，可作为快速优化降解剂效力的高通量筛选的首选方法，它适用于终点法和连续读取方法，以与TR-FRET相当的成本，但提供更多的数据类型和检测灵活性。如有针对目的靶标高度特异性且经过验证的抗体，同时有相关即用型试剂盒，TR-FRET是一种合适的高通量药物发现工作的替代方案。TR-FRET可为表达相同目标蛋白的不同细胞系后续筛选提供有吸引力的选择。具体那种方案作为高通量筛选阶段优先选择，取决于研发阶段和目标。 本团队建议高通量筛选平台需与其他技术平台配合使用，才能更充分表征异双功能蛋白降解剂。如采用Digital WB确认内源性蛋白质降解，以确保与初步筛选实验中利用HiBiT高通量技术获得一致性实验结果，防止初级筛选试验中数据结果被错误解读。不管首选策略是什么，随着未来几年靶向蛋白降解领域的研究不断加强，利用更高通量技术和更自动化平台来加速药物发现是一项有价值的投资。SLAS Discovery：C4 Tx团队开发一种小分子诱导泛素化动力学检测方法 目前大多数靶向蛋白降解化合物借助最常见的E3泛素连接酶，主要是Cullin环连接酶CRBN或VHL。化合物在E3连接酶和靶蛋白之间形成三元复合物，并促进E3连接酶催化靶蛋白泛素化，多泛素化靶蛋白随后被细胞蛋白酶体降解。BiDACs以催化方式驱动靶蛋白泛素化，时间依赖性的诱导靶蛋白持续降解。作为新兴的治疗策略，理解蛋白质降解的催化基础对于靶向蛋白质降解表征和效用至关重要。 依赖CRBN双功能蛋白降解化合物（BiDAC）的催化速率是药物发现过程中需要考虑的重要参数。C4基于毛细管的全自动数字化WB技术，开发了一种无细胞裂解物泛素化的体外系统来检测BRD4溴结构域1（BD1）泛素化的动力学。采用全自动Digital WB来进行BD1和BRD4泛素化水平，研究发现 BiDAC 在泛素化速率、亲和力和协同性方面存在显着差异，并遵循快速平衡模式。此外，量化发现不同化合物之间泛素化模式有所不同。本研究提供一个框架来优化BiDAC，进而提高三元复合物形成亲和力和泛素化率。只有在形成稳定的靶蛋白-BiDAC-E3泛素连接酶三元复合物时才能高效特异性泛素化靶蛋白，但三元复合物形成不一定决定泛素化率。通过检测无细胞裂解物中BD1结构域泛素化初始速率，来了解相同化学系列BiDAC是否在催化效率方面和热力学参数方面差异。 下图A中 3个化合物CFT-0251，CFT-0743和CFT-0660在不同浓度下，90min时BD1泛素化免疫印迹条带。下图B中用 DMSO或300nM CFT-0251处理样品，不同时间点的BD1和 BD1_Ub代表性化学发光定量峰图。通过Digital Western检测在4个时间点，根据每个时间点获得的曲线下峰面积AUC测量BD1转化为泛素化偶联BD1的量。90分钟时间内DMSO对照显示很低背景泛素化水平。相比之下，CFT-0251在300nM浓度时泛素化水平最高，BD1在整个实验过程中发生明显的泛素化，进而导致蛋白降解。 BiDAC诱导的BD1泛素化水平在不同泛素化位点可变的。下面A图 BD1泛素化模式量化10个化合物对BD1结构域无赖氨酸泛素数量。随着时间变化，最大活性浓度下测试各种BiDAC，只有CFT-0743结果双泛素化比单泛素化更多。 了解泛素化率有助于深入了解BiDAC系列化学过程，可优化E3连接酶降解目标蛋白质过程。特别是对于挑战性的目标蛋白，其中泛素化率可能被证明是需要优化的关键参数。需要开发定量描述热力学和降解动力学的方法工具，来全面了解BiDAC诱导的蛋白质降解过程以及循环的每一步对整体降解速率的影响。

实用知识点靶向蛋白质降解(TPD)，是一种相对较新的治疗方法，这种方法通过靶向 “不可成药”的蛋白质，具有革命性的意义。PROTAC是最广为人知的蛋白质降解剂，在临床试验中有多种PROTAC候选物。无论你是初入TPD领域，还是你正研究这个快速进步的领域的所有动向，下列这些术语和定义一定会对你有所帮助！01PROTAC：蛋白水解靶向嵌合体蛋白水解靶向嵌合体由三个部分组成 : 一种配体招募E3泛素连接酶另一种配体或者称为弹头，结合靶蛋白（POI）连接两个活性配体的linker这种三联体不是抑制POI的功能，而是协同工作，利用细胞自身的废物处理机制将其降解。02Bifunctional and heterobifunctional：双功能和异双功能PROTACs的一个关键特征是双功能。它们有两个独立的结合域，可以同时结合两个分子——一个POI和一个E3连接酶。由于这是两种不同类型的分子，PROTAC是异双功能的。03LinkerLinker是指PROTAC分子中连接E3连接酶配体(锚)和POI配体或弹头的分子。Liner的长短、构成以及连接的位点强烈影响PROTAC的性质和生物活性。例如，不同的linker组合物可使PROTAC对特定POI的不同异构体的选择性发生改变，并且影响三元复合物的稳定性。没有通用的linker，这意味着需要对每个PROTAC进行测试和优化。04Ubiquitin-Proteasome System (UPS)：泛素-蛋白酶体系统细胞内蛋白质降解的主要途径：通过泛素激活酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)三种酶的连续作用介导，特异性检测和降解多泛素化靶蛋白。05E3 Ligase：E3连接酶一种在UPS中促进泛素从E2泛素结合酶转移到特定POI的酶。产生的泛素化靶标被蛋白酶体降解。06Induced proximity：诱导接近PROTAC通过结合靶蛋白和E3连接酶而将它们结合在一起，形成三元复合物。PROTAC诱导接近使得靶蛋白和E3连接酶之间PPI成为可能，否则这种相互作用不会发生。07Ternary or trimeric complex：三元或三聚体复合体在PROTAC与POI(或E3连接酶)形成二元复合物后，它们结合E3连接酶(或POI)，形成三元或三聚体(1:1:1)复合物。这种三元复合物将POI和E3连接酶结合在一起，引发POI的泛素化。08Sub-stoichiometric：亚化学计量PROTAC通过将靶标和连接酶结合在一起发挥催化作用，一旦泛素化反应完成，它可以从复合物中释放出来，并与靶标和连接酶形成新的三元复合物。因此，相对于靶蛋白和E3连接酶，PROTAC可以在较低或亚化学计量浓度发挥活性作用。09=9Occupancy-driven pharmacology：占位驱动药理学占位驱动药理学是指小分子抑制剂通过结合和抑制目标蛋白功能完成阻断的过程。采用这种方法，高疗效需要局部高浓度的抑制剂，且抑制剂与POI具有强亲和力，并且需要长时间保持结合。随之而来的是脱靶结合的风险和副作用。10Event-driven pharmacology：事件驱动药理学PROTAC采用的是事件驱动（event-driven）的药理学作用模式。PROTAC通过诱导降解靶蛋白来调节其功能。如果可以形成稳定的三元复合物，即便PROTAC与POI的二元相互作用较弱，仍然可以实现有效的抑制。这种相互作用不需要长期存在，事实上，瞬时相互作用允许PROTAC利用催化机制来标记多个POI分子进行降解，以利用这种催化机制降解。因此，PROTACs对过表达的POI特别有效。这也为重新利用抑制剂化合物提供了机会，这些化合物原本很有前景，但由于无法达到或维持足够的局部浓度而最终失败。相信大家随着对PROTACs和TPD的术语和概念有了更好理解，这种技术对大家的帮助会更加清晰。未来我们仍有许多工作要做，包括了解PROTAC设计的开发和限制，以及开发识别和靶向新E3连接酶及其配体的方法，这些都是为具有挑战性的靶标创造更好的治疗方法所需要的。更多关于PROTACs和如何设计有效的蛋白质降解剂，请访问NanoTemper官网-PROTACs资源中心即可查看。

p 　　近日，在Nature杂志上发表了关于COVID-19的M sup Pro /sup 靶点的抑制剂的文章。文章报道了我国科研团队基于计算机辅助设计技术鉴定出了一种新的针对COVID-19病毒结构的抑制剂N3。这是一种基于COVID-19的M sup Pro /sup 的抑制剂。研究团队通过高通量筛选并结合细胞实验筛选出6种具有活性的化合物，其中包括Ebselen(依布硒)这一款抗炎的“老药”。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 576px height: 240px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/d0156cff-6fab-437d-aa2b-254b4c9e3db4.jpg" title=" Nature文章标题.jpg" alt=" Nature文章标题.jpg" width=" 576" vspace=" 0" height=" 240" border=" 0" / /p p 　　抑制剂的发现主要有三种方式：从头合成，模拟实验以及高通量筛选。通过模拟实验和高通量筛选结合的机制，使用计算机辅助技术设计出了抑制剂N3。根据COVID-19病毒与M sup Pro /sup 的复合物的晶体结构，一共分析了10,000多种化合物后得到6种有潜力的抑制剂。其中有双硫仑(disulfiram)、卡莫氟(carmofur)、依布硒(ebselen)、紫草素(shikonin)、Tideglusib和PX-12。在细胞水平实验中，IC sub 50 /sub 值(半数抑制浓度)在0.67-21.4 μM之间，具有较好的研究潜能。结果证明了这种筛选策略的有效性，可以快速发现具有临床潜力药物的线索，以应对没有特定药物或疫苗的新的传染病。 /p p 　　M sup Pro /sup 是病毒主蛋白酶的英文名称，该结构的抑制剂可以作用在病毒上，成为有吸引力的药物靶点。Ebselen的衍生物依布硒啉PZ51是一种小分子硒化合物，具有毒性小而且稳定的特点。它有抗氧化、抗肿瘤以及抗微生物等药理活性，是一种非甾体抗炎药NSAID。（下图为依布硒的结构式，图片来源于网络） /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 360px height: 202px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/44af4371-5ee0-4e82-8f3c-2e0605d64b09.jpg" title=" Ebselen.jpg" alt=" Ebselen.jpg" width=" 360" vspace=" 0" height=" 202" border=" 0" / /p p 　　该实验的通讯作者为上海药物所研究员蒋华良院士、清华大学教授饶子和院士以及上海科技大学杨海涛研究员。共同参与的“抗新冠病毒攻关联盟”是由上海科技大学-清华大学、中科院上海药物所、军事科学院军事医学研究院以及中科院武汉病毒所等相关实验室研究专家组成。国家蛋白质科学中心(上海)，澳大利亚昆士兰大学也参与了此项研究。攻关“联盟”中饶子和院士研究团队自从2003年SARS暴发以来，17年间致力于冠状病毒关键药物靶点的研究及抗病毒新药的研发。曾在SARS暴发期间解析了首个SARS病毒蛋白质(M sup Pro /sup )的三维空间结构，为人类战胜冠状病毒奠定了基础。 /p p strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " [ span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Nature /span 原文链接] /span /strong a href=" https://www.nature.com/articles/s41586-020-2223-y?utm_source=sn& utm_medium=referral& utm_content=RMarketing& utm_campaign=BSLB_4_CA01_GL_BSLB_USG_CA01_GL_LSGR_PubH_Coronavirus_LandingPage" target=" _blank" Jin, Z. et al. Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors. i Nature /i https://doi.org/10.1038/s41586-020-2223-y (2019). /a /p

岛津从即日起推出《LC/MS/MS 颗粒蛋白前体和颗粒体蛋白肽方法包（英文）》。该方法包（仅适用于LCMS-8080）是通过用老鼠生物样品或肽的胰蛋白酶消化物中所提取出的蛋白质来对颗粒蛋白前体和颗粒体蛋白肽进行分别定量的MRM 分析，方法包提供了包括分析条件及化合物信息的方法文件。 这一方法包包含了血清（例子）的样品前处理方案，所以即使对有过LC/MS/MS分析经验但不熟悉蛋白质分析的研究人员来说，仍可轻松地使用这一方法包和疾病模型或转基因动物模型的血液样本来对血液中的颗粒体蛋白肽和颗粒蛋白前体进行定量。此外，因为样品前处理方案也可以用于除血清外的生物样品，本产品有助于从事于老鼠细胞和组织分析的人员。本产品不仅适用于正在研究诸如肥胖和糖尿病等生活方式疾病的研究人员，也适于首次安装LC/MS/MS 的蛋白质研究人员。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

大家好，本周为大家分享一篇李惠琳课题组最近发表在Mass Spectrometry Reviews上的综述，Native top‐down mass spectrometry for higher‐order structural characterization of proteins and complexes1。结构生物学的快速发展极大地促进了蛋白结构表征工具的开发。其中，基于质谱的分析方法凭借其快速、灵敏、高通量的优势从中脱颖而出。相比于原子水平的高分辨结构表征工具如X-射线晶体学、核磁共振（NMR）、冷冻电镜（Cryo-EM）等，基于质谱的分析方法能够有效地补充蛋白动力学结构变化的信息，并且不受蛋白纯度、分子量大小的限制。而相较于低分辨的蛋白表征工具如圆二色光谱、动态光散射等，基于质谱的分析方法能够提供更高的肽段或残基水平分辨率，获取额外的序列、翻译后修饰（post‐translational modifications, PTMs）、局部空间结构等信息。常见的结构质谱包括：氢氘交换质谱（hydrogen‐deuterium exchange MS, HDX-MS）、交联质谱（cross‐linking MS, CX-MS）、表面标记质谱（covalent labeling MS, CL-MS）等。已有相当多的文献对这些方法进行了详细的介绍2,3，在此不再赘述。而此篇综述将重点介绍非变性至上而下质谱（native top‐down MS, nTDMS）在蛋白及其复合物结构表征中的应用。在过去的十年，非变性质谱（native MS, nMS）特别是nTDMS发展迅速。nMS作为一个桥梁将蛋白质组学与结构生物学相连，其保留非共价相互作用的特性使其广泛用于蛋白复合物四级结构表征，如推断亚基组成、化学计量比、亚基排布等。然而，对于一些深层次的结构信息，如氨基酸序列、PTMs、配体结合位点、亚基结合界面等，仅靠单一的nMS是无法获取的。与之对应的，变性条件下的自上而下质谱（TDMS）能够在完整蛋白水平下直接获得序列以及PTMs信息，虽然有助于PTM的准确定位以及蛋白、蛋白异质体（Proteoform）的鉴别，但却丢失了涉及非共价相互作用的高级结构信息。受限于质谱仪器的发展，在早期，nMS与TDMS通常在两个独立的实验中进行，随着质量分析器以及多种活化/碎裂方式的开发，nMS与TDMS的能够有效的结合，充分发挥各自的优势，在实现多层次结构信息获取的同时，也在不断挑战更加复杂的生物体系，如核糖体、膜蛋白、内源蛋白混合物等。实验设计nTDMS已成为表征蛋白质和复合物的初级到高级结构的重要工具。随着蛋白质样品的大小和复杂性的增加，用于nTDMS的仪器不仅需要符合某些特定标准，还需要不断提高其性能以满足这些增加的需求。nTDMS分析中几个关键的步骤包括：样品前处理、ESI离子化、二级碎裂、质量检测以及数据处理。样品前处理为了维持蛋白的自然状态，通常需要在生理环境中进行nMS分析。然而，缓冲液中的非挥发性盐会产生大量盐簇并与蛋白离子形成非特异性加合物，从而抑制离子信号、降低检测的准确度和灵敏度。因此，样品前处理过程中最重要的环节就是除盐。然而适当的离子强度有助于维持蛋白的三维结构，所以通常的步骤是对蛋白进行缓冲液置换，将蛋白置换至醋酸铵或碳酸氢铵等挥发性盐溶液中。目前已开发了多种在线或离线的除盐方法，详细内容的可在综述原文中查看，此处不再赘述。除了使用非挥发性缓冲盐，减小ESI喷针孔径大小也可以提高系统耐盐能力。碎裂/活化方式二级碎裂方式是实现nMS到nTDMS的关键。常见的活化方式按照原理可分为三类：基于碰撞（CID, SID）、基于电子（ECD, ETD, EID等）以及基于光子（UVPD, IRMPD）的活化/碎裂方式。值得注意的是，CID与IRMPD都属于慢加热的活化方式，能量累积的非常慢，以至于在发生碎裂之前已经进行了能量重排，一些较弱的或者不稳定的键会优先发生断裂，最终导致非共价相互作用在活化的过程中被破坏。而SID、ExD与UVPD则属于快加热的活化方式，碎裂发生在能量重排之前，非共价相互作用得以在这一过程保留下来，碎片化程度受到非共价相互作用的限制，因此可被用于表征蛋白的空间结构。此外，将多种活化方式的结合或与离子淌度技术串联也是获取多层次结构信息的关键。质量检测与变性条件下的质谱分析相比，蛋白复合物在天然环境下通过电喷雾电离产生的电荷数相对较少，因此需要具有较大m/z 范围的质量分析仪（高达m/z = 20,000 Da甚至更高）。最初，nMS分析高度依赖基于飞行时间（time of fight, TOF）质量分析器，因为TOF具有理论上无限的m/z范围。近年来，高分辨质量分析器如轨道阱（Orbitrap）和傅里叶变换离子回旋共振（FTICR）为生物大分子的nTDMS分析带来了新的活力。在综述中，我们简要介绍了每种质量分析器的最新进展，并重点强调了FTICR和Orbitrap在nTDMS分析中的发展和应用。数据处理除了基本的硬件设施，配套的数据处理软件也十分重要。nTDMS数据处理流程通常包括以下4个步骤：同位素峰选取、去卷积、数据库搜索、验证和可视化。正文中，我们对每个步骤进行了简要描述，并重点介绍用于数据库搜索和异质体鉴别的软件。多层次结构信息的获取得益于多种活化/碎裂方式的开发，nTDMS分析可同时获得多层次的结构信息（图1）。主要有以下两种策略：第一种策略，完整蛋白复物（MS1）首先被CID或SID碎裂至亚基（MS2），亚基可进一步碎裂肽段（MS3），在MS1及MS2中可获蛋白复合物结合计量比、拓扑结构、蛋白异质性等信息，在MS3阶段则可获取蛋白序列、PTMs定位以及异质性来源等信息。第二种策略则是完整蛋白复合物（MS1）直接被UVPD或ExD碎裂成肽段（MS2），受益于UVPD以及ExD独特的碎裂方式，发生碎裂的区域主要位于蛋白复合物的表面可及区，而未发生碎裂的区域可能位于蛋白复合物的核心区域或参与亚基相互作用界面。不同的碎裂情况反映不同的空间结构，带有配体的肽段碎片可以用于配体结合位点的定位。综述中，我们详细阐述了如何利用nTDMS获得蛋白复合物的多层次结构信息以及如何将碎片信息与结构信息相关联。图1. nTDMS可提供的多维度结构信息复杂生物体系中的应用蛋白质的空间结构决定了其生物功能，而蛋白质-蛋白质/配体相互作用是大多数生物进程的基础。通过突变、翻译后修饰、或者与金属、小分子配体、蛋白质、DNA、RNA等分子发生共价或非共价的相互作用，蛋白质功能在活细胞中不断受到调节。随着MS仪器、方法的不断开发和数据处理软件的逐渐成熟，nTDMS已被广泛应用于各种生物系统，从小蛋白质、蛋白质-配体复合物到大分子组装体，如膜蛋白、蛋白酶体、核糖体、病毒衣壳，甚至是内源性蛋白混合物。它们中的许多都是极具挑战性的体系，即便是采用NMR、X-射线晶体学或Cryo-EM等生物物理方法分析也是非常困难的。因此，来自nTDMS的见解对于理解这些蛋白质和复合物至关重要。在这里，我们总结nTDMS在所有生物体系中的应用实例，旨在全面了解nTDMS在解决生物学问题方面的潜力。小蛋白的结构表征和区分最初，nTDMS主要用于50 kDa以下单体蛋白的结构表征，大部分的研究都是围绕蛋白质气相结构与溶液相结构对比展开的。根据nTDMS的碎裂情况，推断蛋白的气相空间结构，并与NRM获得的溶液结构进行对比。此外，如果在二级碎裂前增加离子预活化有助于蛋白分子的展开，以便研究蛋白气相展开路径以及获取蛋白质内部空间结构信息。得益于碎片离子对蛋白空间结构的高度敏感性，nTDMS还被用于区分不同蛋白亚型、蛋白突变体的结构差异。蛋白-小分子配体相互作用随后，nTDMS应用到了蛋白-配体复合物中，不同的配体类型适合不同的活化/碎裂方式，除了金属离子、RNA/DNA等以静电作用为主的蛋白配体能够在CID活化时存活，大部分复合物的碎裂都需要选择ECD或UVPD等方式。nTDMS可用于蛋白-配体结合计量比、亲和力、结合位点、作用机制、结构动力学/变构效应的研究。它是一种强大的结构表征工具，其在抑制剂筛选、酶催化监控、RNA-蛋白质互作机制的应用实例在正文中已有详细的介绍。蛋白-蛋白相互作用随着仪器设备的快速发展，nTDMS已应用到更大的体系如蛋白-蛋白复合物，通过组合不同的活化/碎片化技术，在一次实验中可以获得多层次的结构信息。nTDMS可以帮助区分不同的蛋白异质体，并在完整复合物、亚基、肽段三个水平上确定异质性的来源。蛋白的异质性与其生物学功能密切相关，通过调整蛋白的异质性可以实现蛋白功能的转变，具体的应用案例已在正文详细介绍。除此之外，nTDMS还可以用作蛋白-蛋白复合物结合界面、气相展开以及深层次结构探索。治疗性抗体和抗原-抗体复合物在过去的几十年中，治疗性抗体已成为最受欢迎的候选药物之一，它们的高特异性和低副作用促进了治疗性抗体的快速增长。在综述中，我们还详细地介绍了nTDMS在治疗性抗体和抗原-抗体复合物体系中的应用。nTDMS可用于抗体可变区的测序、具有不同药物计量比（DARs）的抗体耦联药物的结构表征、以及抗体-抗原复合物中互补决定区及抗原表位区的鉴别。膜蛋白无论是对于传统的结构表征工具如：X-射线晶体学、NMR还是nTDMS，膜蛋白的结构表征一直以来面临着诸多困难。膜蛋白具有低丰度以及低溶解性等特点，最常见的方法是利用与nMS兼容的膜模拟物如：去污剂胶束、纳米微盘等去溶解膜蛋白，在nTDMS分析时再将膜蛋白从胶束中释放出来，释放出的蛋白可在nTDMS中进一步碎裂获取结构信息。具体的实验流程和应用实例可在综述正文中查看。大分子组装体正文中，还介绍nTDMS在极具挑战性的大分子组装体如：核糖体、蛋白酶体、病毒衣壳中的应用实例，这些生物体系普遍存在的问题是分子量非常大（接近MDa），且具有较高的异质性。对这些大分子机器进行nTDMS分析要求仪器具有较高的质量范围以及分辨率。大分子机器的结构表征充分说明nTDMS方法无论在深度还是广度上都有极大的提升。Native top-down MS蛋白质组学值得注意的是，当质谱前端结合非变性分离技术，如native GELFrEE，尺寸排阻色谱，毛细管区带电泳，离子交换色谱等，nTDMS还可以在靶向模式或发现模式下用于复杂蛋白质组的高通量分析，如内源性蛋白混合物。nTDMS分析最大的优势在于它能区分不同的蛋白异质体，并对每种蛋白异质体进行结构表征，这是其他在肽段水平进行分析的结构质谱法如：HDX-MS, CL-MS所无法实现的。总结与展望总之，在这篇综述中我们重点介绍了nTDMS的最新进展和在不同生物体系中的应用，强调通过nMS与TDMS结合可以获得额外的多层次结构信息。新技术的出现以及仪器的进步使nTDMS能够应用于结构生物学中日益复杂的生物样本体系，包括蛋白质配体、多聚蛋白复合物、大分子组装体和内源性复合物。尽管这样，nTDMS分析仍面临着的挑战，包括但不限于前端的样品分离、离子化、去溶剂化、高质荷比分子传输、异质性样本的分析以及软件的开发。未来nTDMS将与其他的一些结构表征方法相结合以获取更加全面的结构信息。正文中对未来发展趋势进行了讨论并提到了其他一些令人兴奋的创新技术如：基于MALDI离子源的质谱成像技术用于蛋白原位分析、电荷检测质谱（CDMS）用于异质性样本分析，多重技术的结合将为蛋白质复合物的nTDMS研究开辟新的道路。我们希望这篇综述能让读者更好地理解nTDMS提供的独特结构信息，并推动该方法的广泛应用。撰稿：刘蕊洁编辑：李惠琳原文：Native top‐down mass spectrometry for higher‐order structural characterization of proteins and complexes. 参考文献1.Liu RJ, Xia SJ, Li HL. Native top‐down mass spectrometry for higher‐order structural characterization of proteins and complexes. Mass Spec Rev. 2022 e21793. https://doi.org/10.1002/mas.217932.Britt HM, Cragnolini T, Thalassinos K. Integration of mass spectrometry data for structural biology. Chem Rev. 2022 122(8):7952-7986. 3.Liu XR, Zhang MM, Gross ML. Mass spectrometry-based protein footprinting for higher-order structure analysis: fundamentals and applications. Chem Rev. 2020 120(10):4355-4454.

通过车间生产方式制造肉、蛋、奶，变革了食物蛋白制造模式，实现高质量供给，替代蛋白的兴起和发展大大缓解了传统蛋白生产方式存在的问题。在5月18日举办的首届全国微生物蛋白技术创新及产业发展大会上，中国工程院院士、江南大学教授陈坚认为，作为替代蛋白的一种，微生物蛋白有助于提升人类健康水平、改进地球生态质量。随着技术进步，替代蛋白产业发展的春天已经到来。　　食物蛋白是人类重要的营养物质，现有的蛋白供应主要依赖于种植业和养殖业。随着人口增长和经济发展，到2050年食品蛋白需求将增长30%至50%，传统食品蛋白供给在数量、质量和可持续方面正面临着严峻考验，如何提高蛋白生产和转化效率，构建可持续的高品质蛋白供给模式迫在眉睫。　　践行“大食物观”向微生物要蛋白　　替代蛋白包括动物细胞蛋白、植物蛋白、微生物蛋白、藻类蛋白和昆虫蛋白等多种类。陈坚介绍，微生物蛋白是利用可再生物质原料等为底物，通过在发酵罐中培养微生物的方式制造蛋白，与传统畜禽养殖生产方式相比，产生的温室气体更少，占用耕地面积更小，在资源消耗和环境影响等方面更加高效环保。　　微生物蛋白合成效率是传统养殖方式获取蛋白效率的上千倍。据介绍，以1000平方米面积为例，种植大豆每年可以生产1.1吨蛋白，满足40人的需求；而通过二氧化碳发酵微生物技术每年能够生产15吨蛋白，满足520人的需求，生产效率大幅提升。　　据波士顿咨询公司测算，到2035年，替代蛋白市场规模有望达到2900亿美元，微生物发酵蛋白市场份额将达到22%。　　陈坚表示，替代蛋白发展的战略意义远超单纯的食品创新。目前，我国蛋白供给还存在动物蛋白缺口较大、优质蛋白自给率不足等问题，需继续开发优质蛋白资源，提高食物蛋白自给率。　　随着人们生活质量的不断提升，消费者对优质蛋白、肉等食品的需求逐步增加，生产替代蛋白是解决肉类资源紧缺的有效途径之一。陈坚认为，发展微生物蛋白产业是落实“大食物观”碳减排和解决优质食品蛋白供给问题的重要途径，是新质生产力的典型代表。　　据介绍，针对当前食品加工粗放、营养缺乏人群针对性、膳食结构不合理等问题，微生物蛋白在营养、口感等方面具有一定优势。如酵母蛋白含有人体全部必需的氨基酸，属于全价蛋白，营养丰富，能够满足人体营养需求，没有豆腥味，而且无致敏成分，适用人群广泛。　　科技创新 构建多元化蛋白供给体系　　利用更少的资源产出更多的蛋白，微生物蛋白具有生产效率高且二氧化碳排放少的优势。陈坚介绍，目前，全球已有超过80家公司从事微生物菌体蛋白的生产。作为重要的替代蛋白，微生物蛋白的高效制造和规模化应用是构建多元化蛋白供给体系，实现可持续蛋白供给的重要途径。　　陈坚认为，微生物蛋白一方面可以作为主要蛋白生产原料，从成本、可持续、生产效率等方面解决肉、蛋、奶产业链中的关键蛋白供给难题；另一方面，还可以作为功能蛋白生产配料，作为细胞工厂通过精密发酵获取高附加值的蛋白，从而在口味、口感、营养等方面提升产品品质。　　作为食品领域的前沿技术，市场需求是推动替代蛋白发展的动力。据了解，当前“人造肉”在风味、口感、品质等方面仍与真实肉存在较大差异。植物肉缺乏真实肉中的纤维结构，肉质疏松是导致其口感和品质较差的主要原因。而微生物蛋白的发展为人造肉外观、风味、口感、品质等特性的提升提供了新方法。　　 例如，植物肉中存在醇、醛等挥发性物质，导致其具有一定的豆腥味。使用醇、醛脱氢酶将醇、醛等挥发性物质分解，可以显著提高植物肉的风味。一些特定的人群对植物蛋白肉过敏，筛选特异性的蛋白酶能够将植物肉中特定的过敏原降解，使其分解成为氨基酸和短肽，在去除过敏原的同时保留其营养成分。　　“目前，我们正在建立微生物蛋白菌种库，筛选出一批原料廉价、生长速度快、蛋白含量高的菌种，加快生产多种不同类型的蛋白，满足不同应用场景的需求。”陈坚建议，行业发展应该以满足居民多元化消费需求为导向，通过科技创新，优化蛋白品种和品质，满足人民日益增长的美好生活需要。

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蛋白质作为生命活动的执行者,通过自身结构的动态改变,以及与其他蛋白质相互作用组装为蛋白质复合物,调控各种生物学过程。因此,如何实现蛋白质复合物的精准解析已成为当前生命科学的研究热点。化学交联结合质谱(CXMS)技术作为蛋白质复合物解析的新兴技术,利用化学交联剂将空间距离足够接近的蛋白质分子内或分子间的氨基酸残基以共价键连接起来,再利用液相色谱-质谱联用对交联肽段进行鉴定,实现蛋白质复合物的组成、界面和相互作用位点的解析。该技术具有分析通量高、灵敏度高、可提供蛋白质间相互作用的界面信息、普遍适用于不同种类和复杂程度的生物样品等优势,已成为X射线晶体衍射、低温冷冻电镜、免疫共沉淀等蛋白质复合物研究技术的重要补充。化学交联位点的鉴定覆盖度和准确度决定着该技术对于蛋白质复合物结构的解析能力。目前,为了实现蛋白质复合物的高覆盖度交联,研究人员发展了可用于共价交联赖氨酸(K)的氨基、谷氨酸(E)/天冬氨酸(N)的羧基、精氨酸(R)的胍基以及半胱氨酸(C)的巯基等多种活性基团的新型交联剂。进而,为了提高低丰度交联肽段的鉴定灵敏度,体积排阻色谱法、强阳离子交换色谱法,及亲和基团富集策略被提出用于交联肽段的高选择性富集,如可富集型化学可断裂交联剂——Leiker,与不具备富集功能的交联剂相比,通过亲和富集可以将交联位点鉴定数目提高4倍以上。胰蛋白酶镜像酶(LysargiNase)的酶切位点与胰蛋白酶互为镜像,可特异地切割赖氨酸和精氨酸的N端。由于LysargiNase的N端酶切特点,电荷主要分布在交联肽段的N端,在碰撞诱导裂解(CID)和高能诱导裂解(HCD)模式下产生以b离子为主的碎片离子,与胰蛋白酶酶切肽段以y离子为主的碎片离子互为镜像补充,为胰蛋白酶酶解肽段在质谱鉴定中b离子缺失严重的问题提供了很好的解决办法。由于具有较高的酶切特异性和酶活性,镜像酶已经成功地应用于蛋白质C末端蛋白质组鉴定、磷酸化蛋白质组研究、甲基化蛋白质组鉴定等方面,然而在CXMS中的应用仍未见报道。为进一步提高对蛋白质复合物结构及相互作用位点的解析能力,本文发展了LysargiNase与胰蛋白酶联合酶切的方法,基于镜像酶正交切割的互补特性,通过产生赖氨酸及精氨酸镜像分布的交联肽段,以增加特征碎片离子数量和肽段匹配连续性,从而提升交联肽段的谱图鉴定质量,达到提高交联位点的鉴定覆盖度和准确度的目的。通过分别对牛血清白蛋白及大肠杆菌全蛋白样品的交联位点鉴定结果的考察,评价该策略对单一蛋白样品和复杂细胞裂解液样品蛋白质复合物表征的应用潜力。蛋白质样品制备称取牛血清白蛋白粉末,以20 mmol/L 4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES, pH 7.5)作为缓冲体系,配制0.1 mmol/L牛血清白蛋白溶液。大肠杆菌细胞(种属K12)在37 ℃下采用Luria-Bertani(LB)培养基培养24 h,然后于4 ℃以4000 g离心2 min,收集细胞沉淀。细胞沉淀采用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗3遍后,悬浮于细胞裂解液(含20 mmol/L HEPES和1%(v/v)蛋白酶抑制剂)中,冰浴超声破碎180 s(30%能量,10 s开,10 s关)。匀浆液于4 ℃以20000 g离心40 min,收集上清,采用BCA试剂盒测定所得蛋白质含量。稀释大肠杆菌蛋白裂解液至蛋白质含量为0.5 mg/mL。化学交联样品制备以20 mmol/L HEPES(pH 7.5)为溶剂配制浓度为20 mmol/L 的BS3交联剂母液 将交联剂母液加入牛血清白蛋白的缓冲溶液及大肠杆菌蛋白裂解液中,使交联剂的终浓度为1 mmol/L,在室温条件下反应15 min 通过添加终浓度为50 mmol/L的淬灭溶液NH4HCO3进行交联反应淬灭,并在室温下孵育15 min 在冰浴条件下,将交联样品逐渐滴入8倍体积的预冷丙酮中,于-20 ℃静置过夜 在4 ℃条件下,以16000 g转速离心,去除丙酮,然后将交联蛋白用预冷丙酮清洗2次,去除上清液后,于室温挥发掉残余的丙酮 以8 mol/L尿素溶液复溶蛋白质沉淀 将牛血清白蛋白交联样品以5 mmol/LTCEP作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原 将大肠杆菌样品以5 mmol/LDTT作为还原剂,于25 ℃下反应1 h进行变性和还原,避免大肠杆菌蛋白在酸性条件下发生变性 添加终浓度为10 mmol/L的碘乙酰胺(IAA),在黑暗中,于室温下反应30 min 以50 mmol/LNH4HCO3稀释样品至尿素浓度为0.8 mol/L后,将样品均分为两份,一份以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈50:1的比例加入胰蛋白酶,于37 ℃酶解过夜,另一份加入终浓度为20 mmol/L的CaCl2,以蛋白样品与蛋白酶的质量比呈20:1的比例加入LysargiNase,并在37 ℃温度下酶解过夜。液相色谱-质谱鉴定及数据搜索上述所有样品经过除盐,使用0.1%甲酸(FA)溶液复溶,用超微量分光光度计测定肽段浓度,进行反相高效色谱分离和质谱分析。牛血清白蛋白样品采用Easy-nano LC 1000系统偶联Q-Exactive质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 2%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA) 流动相B: 98%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~10 min, 2%B~7%B 10~60 min, 7%B~23%B 60~80 min, 23%B~40%B 80~82 min, 40%B~80%B 82~95 min, 80%B。Q-Exactive质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 300~1800,分辨率为70000(m/z=200),自动增益控制(AGC)为3×106,最大注入时间(IT)为60 ms,母离子分离窗口为m/z 2。MS/MS扫描的分辨率为17500(m/z=200),碎裂模式为HCD,归一化碰撞能量(NCE)为35%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms,仅选择电荷值为3~7且强度高于1000的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。大肠杆菌样品采用EASY-nano LC 1200系统偶联Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪平台进行质谱分析。流动相A: 0.1%(v/v)甲酸水溶液 流动相B: 80%(v/v)乙腈水溶液(含0.1%(v/v)FA)。梯度洗脱程序:0~28 min, 5%B~16%B 28~58 min, 16%B~34%B 58~77 min, 34%B~48%B 77~78 min, 48%B~95%B 78~85 min, 95%B。Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱仪采用数据依赖性模式,Full MS扫描在Orbitrap上实现,扫描范围为m/z 350~1500,分辨率为60000(m/z=200), AGC为4×105, IT为50 ms,母离子分离窗口为m/z 1.6。MS2扫描的分辨率为15000(m/z=200),碎裂模式为HCD, NCE为30%, MS2从m/z 110开始采集,MS2的AGC为5×104, IT为60 ms。仅选择电荷值为3~7且强度高于2×104的母离子进行碎裂,并将动态排除时间设置为20 s。每个样品分析3遍。质谱数据文件(*.raw)采用pLink 2软件(2.3.9)对交联信息进行检索和鉴定。使用从UniProt于2019年4月27日下载的牛血清白蛋白序列和大肠杆菌序列,搜索参数如下:酶切方式为胰蛋白酶(酶切位置:K/R的C端)、LysargiNase(酶切位置:K/R的N端) 漏切位点个数为3 一级扫描容忍(precursor tolerance)2.00×10-5 二级扫描容忍(fragment tolerance)2.00×10-5 每条肽段的质量范围为500~1000 Da 肽段长度的范围为5~100个氨基酸 固定修饰为半胱氨酸还原烷基化(carbamidomethyl [C]) 可变修饰为甲硫氨酸氧化(oxidation [M])、蛋白质N端乙酰化(acetyl [protein N-term]) 肽段谱图匹配错误发现率(FDR)≤5%。映射胰蛋白酶与LysargiNase酶解样品的交联位点在牛血清 白蛋白晶体结构(PDB: 3V03)的映射 LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品的交联位点对及单一交联位点的互补性LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品共同得到的交联位点鉴定打分比较b+/++与y+/++离子碎片分别在α/β-肽段的碎片覆盖度LysargiNase与胰蛋白酶酶解的交联肽段质谱图大肠杆菌样品中LysargiNase与胰蛋白酶酶切鉴定蛋白质复合物信息互补性带点击了解原文：https://www.chrom-china.com/article/2022/1000-8713/1000-8713-40-3-224.shtml

重组蛋白和单克隆抗体药物研发讲座由利穗科技（苏州）有限公司于2015年4月24日在上海张江高科技园区主办。届时将邀请100余名国内外生物医药领域的著名专家学者前来参观交流。 本次讲座特邀主讲嘉宾，Joachim K.Walter 博士是著名的生物制品行业的科学家和顾问，有26年 哺乳动物细胞培养的蛋白生产和研发经验 ，拥有17年在德国的勃林格殷格制药企业的工作经验。演讲就蛋白药物市场及研发、单克隆抗体生产为主题，共同探讨蛋白分离纯化方法。 利穗科技一直专注于药物研发和生产领域内新型仪器/设备的研发与制造。产品的定位是基于色谱分离技术的全自动分离纯化系统，公司产品分离纯化设备用于生物医药研发和生产过程中的分离纯化，是分离工艺和分离介质的运行设备，广泛应用于中草药、天然产物、多肽、单克隆抗体、重组蛋白、疫苗和血液制品等生物制药医药领域的分离纯化过程，是生物医药领域的关键技术和设备。 在此，利穗科技诚挚邀请您参加重组蛋白和单克隆抗体药物研发及生产讲座，进行产品技术交流。 主题：重组蛋白和单克隆抗体药物研发及生产讲座主办单位：利穗科技（苏州）有限公司会议时间：2015年4月24日（9：00-17：00）地点：上海张江高科技园蔡伦路781号上海张江医药谷人数：100人 会议日程安排如下：上午 9.00 — — 12 ：001.导言? 市场概述及行业趋势介绍 2. 生物技术及蛋白药物基础介绍? 蛋白质的化学特性简述? 药物蛋白介绍 3. 蛋白药物研发和生产策略介绍? 工艺开发的复杂特性? 工艺技术的概述-上游 & 下游生产? 工艺设计? 工艺开发与生产的策略? 蛋白质分离纯化方法 — — 过滤和色谱法? 工艺开发的管理 4. 生物制药工艺设备解决方案 午餐： 12.00-13:00 下午 13:00 — — 16:005.单克隆抗体生产? 亲和层析的不同操作模式? 蛋白质降解路线? 蛋白酶解? 蛋白质结构的稳定性? 缓冲液的选择? 稳定性添加剂? 制剂缓冲液 6.生物仿制药的监管? 风险管理? 质量源于设计? PAT过程分析技术? 产品生命周期验证 7.一次性技术 技术咨询：16.00 — — 17:00? 15 分钟每个人或公司 （限于 4 组）。请提前预约并提交讨论问题。 演讲人简介： Dr. Joachim K. Walter, PhD Walter Biotech Consultancy公司创始人兼首席执行官目前为利穗科技（苏州）有限公司咨询顾问 生物制药行业知名学者，咨询顾问。具有超过27年生物药研发及生产经验。曾担任勃林格.英格翰公司新药研发及生产总监，参与75个不同规模的抗体及重组蛋白药物的工艺开发和放大，最大放大规模达12500L。曾担任GE Healthcare 膜过滤事业部全球副总裁，指导多个膜过滤产品及应用的开发。曾经在超过30个国际主流期刊上发表文章，作为Speaker被邀参加国际会议超过40个。目前主要致力于为制药企业进行工艺开发、放大，工艺验证及生产管理的咨询。客户包括华兰生物，Affimed AG, Medac GmbH, Innobiologics Sdn Bhd, Graffinity GmbH,等。 报名方式：姓名： 单位： 职务：手机：请将个人单位、姓名、职务、手机信息发送到市场部邮箱：caixin@lisui.net ，或可以直接电话报名：0512-69369998备注：本讲座免费（含午餐），人数有限，会议室99个固定座位，先到先得，交通住宿自理 会议联系人：蔡新 0512-69561800-8066 /18914086625 caixin@lisui.net 吴婷婷 0512-69369998 /18362618085 wutingting@lisui.net

大家好，本周为大家介绍的是一篇发表在Analytical Chemistry上的文章Charting the Proteoform Landscape of Serum Proteins in Individual Donors by High-Resolution Native Mass Spectrometry1，文章通讯作者是来自荷兰乌得勒支大学的Albert J. R. Heck教授。　　血清中大多数蛋白都是糖基化蛋白，这些糖蛋白对疾病诊断有着重要意义，基于质谱的糖链释放后分析和糖肽分析是目前普遍使用的糖蛋白分析方法，但仍存在一些局限，例如可能遗漏同时发生的翻译后修饰、缺乏对O-糖的研究、遗漏某些糖肽覆盖不到的糖基化位点等。高分辨非变性质谱为完整糖蛋白的分析提供了新的思路，本文开发了一种基于离子交换色谱的分离纯化方法，能够从150μL血清中分离和分析20多种血清(糖)蛋白，质量范围在30-190 kDa之间。　　图1为血清糖蛋白的分离和分析方法。150μL血清首先经过亲和柱以快速去除大量的白蛋白、IgG和血清转铁蛋白等，这一步骤使用的是作者内部制造的机器人，可以加快过柱子的速度。接着血清被送入离子交换(IEX)色谱，使用40分钟的梯度时，大多数蛋白在14-27分钟内洗脱，故作者在13-30分钟内每隔0.5分钟收集一次级分，并将每个级分缓冲液换为乙酸铵溶液，最后进行Thermo Exploris Orbitrap质谱仪分析。　　　　图1.血清糖蛋白非变性质谱分析方法　　作者使用该方法分离了大约24种血清蛋白，并在文中详细介绍了其中4种蛋白的分析过程：α-1抗胰蛋白酶、补体C3、血红素结合蛋白、铜蓝蛋白。　　(1)α-1抗胰蛋白酶(A1AT)是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，在呼吸系统的功能中起重要作用，作者使用唾液酸酶和PNGase F确认了蛋白上的糖型，又通过TCEP的还原处理发现大部分血清样品的A1AT都是半胱氨酸化的，也确认了A1AT存在N端截短的特征，综上，作者共统计出了13个A1AT异质体。针对捐献者提供的血清，作者区分出了携带V237A和E400D突变的A1AT蛋白的供体。　　(2)补体C3蛋白在免疫调节过程中发挥作用，在血清中浓度相对较高，分子量为187kDa。与该蛋白共流出的还有两种约137kDa和80kDa的蛋白，在唾液酸酶处理后，只有80kDa的蛋白质量减少很多，证明其存在唾液酸，而C3和137kDa蛋白的糖型上无唾液酸。通过对级分的糖肽分析确定N糖位点在Asn 63和Asn 917。137kDa蛋白鉴定为C3缺失α链后降解而成。　　(3)血红素结合蛋白(HPX)在血清中的主要功能是结合和运输游离的血红素，进行血红素和铁的再循环。非变性质谱显示HPX质量范围在58-63 kDa，而蛋白质主链质量仅50 kDa。本文首次解析了血清HPX的蛋白型谱，证明了4-5个N-糖和1个O-聚糖的存在，共17种独特的糖型。　　(4)铜蓝蛋白(CER)负责在人体内转运大部分的铜，分子量132kDa，每个CER分子可以携带6-7个铜离子。CER在非变性质谱检测后的分子量比理论质量多409±5Da，作者将其归为6个铜离子和1个钙离子的结合所致，并发现了CER完全去糖后失去结合金属离子的能力。　　　　图2.绘制血清糖蛋白组的全貌图。观察到的血清蛋白质量范围为30-190 kDa，浓度范围为0.2-50g/L　　总结：本文开发了一种从少量人血清中分离多种糖蛋白的方法，并通过高分辨非变性质谱表征了蛋白型谱，为蛋白全貌提供完整视图。该方法的优势在于非变性质谱需要的样品处理步骤少，最大程度的还原了蛋白的生理状态，劣势在于目前通过完整质量只解析了20余种蛋白中的8种，后续需要结合自下而上或自上而下的蛋白质组学方法进行辨别。在未来的研究中，作者建议联用分子排阻色谱和离子交换色谱，实现高通量在线血清蛋白分离分析。　　撰稿：英语佳 编辑：李惠琳　　原文：Charting the Proteoform Landscape of Serum Proteins in Individual Donors by High-Resolution Native Mass Spectrometry

基因工程提供了人们改变蛋白质性质的机会，因而可以借此改善蛋白质的纯化特性。通过在目的DNA的3’端或5’端插入DNA序列，可以改变蛋白质两端的氨基酸序列，进而作为可纯化的融合蛋白。这些融合子可帮助蛋白质形成包含体，用于稳定蛋白质，免受蛋白酶的攻击，还可以赋予蛋白质特定的纯化性质，使其适用于免疫亲和、金属螯合、离子交换、疏水色谱以及其他分离操作。此外，对于已知特性的蛋白质，改变其中特氨基酸可引入具有特定基质吸附亲和力的片段。市面上有两种很常见的标签，分别为组氨酸标签和GST标签，这两种标签可插入蛋白形成重组蛋白，月旭科技现有针对这两种标签蛋白纯化的填料可供选择。His-Tag（组氨酸标签）是重组蛋白表达最常用的标签，无论表达的蛋白是可溶的或者包涵体都可以用固定金属离子亲和层析纯化。6×His-tag是指六个组氨酸残基组成的融合标签，可插入在目的蛋白的C末端或N末端。纯化组氨酸标签蛋白最常用的配体是亚氨基二乙酸（IDA）和次氨基三乙酸（NTA），可使用月旭科技Ni Tanrose 6FF（NTA）或Ni Tanrose 6FF（IDA）来纯化。技术参数✦✦谷胱甘肽-S-转移酶（GST）是一种亲和标签，用GST标记真核蛋白可增强融合蛋白的溶解性。此外，带有 GST 标签的蛋白可以在细菌中高水平表达，但可能会由于蛋白聚集而形成包涵体。一般将GST标签添加到目标蛋白质的N或C末端。 GST对谷胱甘肽具有很相对强的亲和力，这意味着可以在固定的基质（如键合谷胱甘肽的填料）上捕获GST蛋白融合物。这种结合特性可用于蛋白质纯化以及通过蛋白质的结合，来捕获对应的蛋白质。因此可使用月旭科技GST Tanrose 4FF来纯化GST标签蛋白。

Gasdermin蛋白是人类细胞中在细胞膜上打孔，释放免疫因子并诱导细胞死亡的关键因子。Gasdermin打孔的机制是由caspase介导的，在炎性小体信号传导过程中触发，对防御病原体和癌症至关重要【1】。人类中Gasdermins家族由六个成员组成，GSDMA–GSDME以及pejvakin。但是各种各样的Gasdermin蛋白在进化上的起源以及生物学作用仍然不甚清楚。为此，美国哈佛大学医学院Philip J. Kranzusch研究组与以色列魏茨曼研究所Rotem Sorek研究组合作在Science发文题为Bacterial gasdermins reveal an ancient mechanism of cell death，揭开了细胞焦亡作为细菌以及动物中共有的一种古老的、调节细胞程序性死亡的方式。通过序列分析，作者们发现与哺乳动物Gasdermin蛋白相似不同50个细菌来源的蛋白，其中作者们测定了来自慢生根瘤菌嗜热菌（Bradyrhizobium tropiciagri）和Vitiosangium sp的bGSDMs的晶体结构，结果显示bGSDMs的总体结构都是共享的，与哺乳动物Gasdermin N末端结构具有显著的同源性（图1）。晶体结构分析同时也显示在哺乳动物Gasdermin蛋白中C末端结构，会维持该蛋白处于一种自我抑制的状态；虽然bGSDMs中没有与哺乳动物中Gasdermin蛋白C末端结构相似结构，但是仍然具有自我抑制结构特征（图1）。图1 对细菌来源的Gasdermin蛋白进化保守型以及结构分析随后，作者们想知道bGSDMs在细菌系统中是否有抗噬菌体的功能，作者们发现bGSDMs对大肠杆菌噬菌体具有显著的抵抗性。因此，bGSDMs是细菌“防御工事”中的关键组分。另外，作者们发现bGSDM的激活会诱导细菌细胞膜的破坏，而且在其激活过程中需要蛋白酶的参与，因为引入蛋白酶靶向位点的突变会废除bGSDM的细胞毒性（图2）。图2 蛋白酶参与bGSDM的激活进一步的，作者们对bGSDM的切割过程进行探究。作者们发现bGSDM的切割需要蛋白酶的催化，但是并不需要棕榈酰化修饰。另外，通过质谱分析作者们鉴定到了古字状菌属的Runella中bGSDM的具体切割位点以及处于自我抑制状态的结构生物学基础。通过构建绿色荧光蛋白的融合蛋白，作者们对bGSDM激活的动态过程进行的监测。作者们发现在激活过程中会由弥散分布的形式变成与膜结构存在联系的点状结构，通过透射电镜的检测可以观测到bGSDM切割后会导致细胞膜完整性的破坏，并导致细胞内容物的快速释放。图3 工作模型总的来说，该工作的建立了细菌与哺乳动物中Gasdermin蛋白打孔从而导致的细胞程序性死亡的具体模型（图3），证明了细菌中bGSDM系统可以发挥防御作用，并且该作用依赖于蛋白酶的参与，该工作将有助于深入了解细胞焦亡的具体作用机制以及在进化上的起源。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj8432

近日，恺佧生物完成近两亿元人民币的B轮融资交易，本轮融资由联新资本领投，临港蓝湾资本、国方资本和某著名跨国生命科学产业集团跟投。　　恺佧生物科技(上海)有限公司(Kactus Biosystems)成立于2018年3月，是一家以研发为驱动的创新型靶点蛋白和GMP原料酶高科技公司，主要专注于抗体药发现和细胞基因治疗市场。恺佧生物专属的高活性蛋白酶类研发生产平台SAMS，提供基于结构设计的功能靶点蛋白和用于细胞和基因治疗以及mRNA疫苗需要的GMP蛋白酶原料。　　恺佧生物创始人兼CEO王刚先生表示：“我们深感荣幸，恺佧生物能在这个行业调整期得到知名基金的参与和认可，帮助我们加速建立在全球生物药上游产业链的核心竞争力。自从2018年成立以来，恺佧生物一直致力于打造产品的差异化和核心竞争力，解决日新月异的生物药上游产业未被满足的需求。在本轮融资的资源加持下，我们将再接再励保持战略耐性，聚焦在蛋白酶赛道，在深度洞察客户需求的基础上加大研发投入和生产质量体系升级，穿越产业周期，把恺佧打造成世界级的生命科学产品品牌。”　　联新资本合伙人蔡磊先生表示：作为国内重组蛋白与CGT酶的引领品牌，恺佧生物团队拥有行业内领先的研发技术实力与生产能力，充分理解行业所需，搭建了丰富的产品阵列，成立仅仅四年多来就已经在高难重组蛋白与CGT酶领域建立起卓越的口碑，积累了一大批知名的下游客户群体。我们期待恺佧生物以国内生命科学上游原料头部供应商的身份，在未来持续打造下游亟需的优质产品，突破部分上游原料领域的“卡脖子”垄断，为中国生物医药产业的蓬勃发展保驾护航。　　临港蓝湾资本总经理曲霞女士表示：恺佧生物具备创新的重组蛋白酶研发能力以及快速反馈、快速迭代的客户服务能力，种类丰富的蛋白酶产品解决了生物医药产业供应链本土化的关键问题，同时恺佧生物积极拓展海外市场，打造具有国际影响力的生命科学产品品牌。恺佧生物在临港新片区生命蓝湾建立了符合GMP要求和完善的数字化质量管理生产体系。临港蓝湾资本专注于包括生物技术与制药、医疗器械、医疗服务、生物医药人工智能(AI)等细分领域，将为恺佧生物进一步提供全方位支持和服务。　　国方资本管理合伙人孙忞先生表示：生物医药行业发展催动对上游蛋白原料的需求，尤其近年来随着CGT、核酸药物行业的发展，对上游蛋白原料品类、质控的要求不断增加，监管审核的门槛也在提高。技术能力扎实，能不断开发新产品、好产品的公司会脱颖而出。恺佧生物团队技术实力强，围绕创新生物科技领域进行前瞻布局，团队执行力突出。我们相信恺佧生物是一家能源源不断开发出好蛋白产品的公司，国方资本希望能陪伴企业一路成长，做大做强。　　恺佧生物是一家靶点蛋白研发平台，专注于免疫治疗和诊断技术市场的蛋白工具，独有创新型功能重组蛋白和抗体研发生产平台Structure Aided design and Multiplex Screening SAMSTM，聚焦于全球创新药研发企业客户，提供基于结构设计的功能靶点蛋白特别是膜蛋白类CRO服务和目录产品。近日恺佧生物宣布完成近2亿元的B轮融资交易，本轮融资由联新资本领投，临港蓝湾资本、国方资本和某著名跨国生命科学产业集团跟投。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Current Opinion in Structural Biology上的文章，Understanding glycoprotein structural heterogeneity and interactions: insights from native mass spectrometry，通讯作者是英国牛津大学化学系的Carol V . Robinson教授。　　蛋白质糖基化的过程会产生具有多种组成、连接和结构的聚糖，这些聚糖具有多种生物学功能。哺乳动物的主要两类糖基化修饰为 N糖和粘蛋白型O糖(图1 a,b)。N-聚糖的分支结构、单糖延伸、岩藻糖基化和唾液酸化是主要特征 粘蛋白型O-聚糖根据其核心结构分为四类。解读聚糖异质性对于了解糖蛋白的结构和功能至关重要。高分辨率nMS在完整水平上提供聚糖组成的全景图，并且将糖蛋白结构的异质性与相互作用的化学计量和功能联系起来。这篇文章集中讨论了利用nMS阐明糖蛋白结构异质性和生物分子功能的最新进展。　　图1 糖基化特征可以用native MS方法表征　　一、描绘糖型组成异质性　　糖蛋白的主要特征包括聚糖占据、N-聚糖分支/延伸、岩藻糖基化和唾液酸化。通过native MS 和糖蛋白组学的方法表征人胎球蛋白糖型，native MS确定全局宏观和微观异质性，而糖蛋白组学描述了位点特异性糖基化信息，可以根据特定于位点的信息对蛋白native MS谱中每种糖型的详细组成进行注释(图1c)。　　使用凝集素的亲和纯化质谱(AP-MS)有助于靶向分析糖蛋白上具有感兴趣结构的糖型。例如，特异性识别α1-3岩藻糖残基的凝集素 (AAL)，揭示了人类α1-酸糖蛋白(AGP)上的 α1-3岩藻糖残基的化学计量 使用与糖基β1-6分支相互作用的凝集素PHA-L，表明 β1-6 分支在所有 AGP 糖型上的普遍存在。　　外切糖苷酶处理在糖组学中广泛用于区分具有不同键的单糖残基。一项最近的工作使用了α-神经氨酸酶、β-半乳糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和α-岩藻糖苷酶的组合外切糖苷酶，揭示了 AGP 在完整糖蛋白水平上核心和触角岩藻糖基化的化学计量。对于同时具有 N-连接和 O-连接聚糖的高度糖基化生物治疗药物，例如依那西普、使用外切糖苷酶、内切糖苷酶和蛋白酶的综合酶处理对于全面了解糖蛋白的整体异质性至关重要(图2)。　　图2 (a) 依那西普的结构 (b) 唾液酸酶(一种外糖苷酶)和PNGase F(一种内糖苷酶)处理的依那西普的native MS。　　2、描绘结构异质性　　蛋白质O-糖基化在许多细胞表面蛋白质中普遍存在，如 SARS-CoV-2 刺突蛋白受体结合域 (S-RBD)，该蛋白具有核心 1 和核心 2 粘蛋白型O糖。最近的一项突破将软着陆 MS 和扫描隧道显微镜 (STM) 相结合，能够对单个聚糖的构象和结构进行成像。　　以前的报告表明，N-聚糖分支和核心岩藻糖基化受到糖基化位点局部构象的限制，远离蛋白质表面的唾液酸化和末梢岩藻糖基化被认为受蛋白质骨架结构的影响较小。随着 nMS 分辨率的进步，通过比较位点特异性和全局异质性直接重新审视这一假设是可行的。如果每个位点上的糖基化事件是独立的，那么全局异质性应该与位点特异性信息一致。对于核心岩藻糖基化IgG和携带简单 N糖的人胎球蛋白，位点特异性糖基化完美地解释了整体异质性。然而，最近对高度分支和唾液酸化的 rhEPO 和 S-RBD 的研究表明，糖基分支上唾液酸化打破了native MS 和糖蛋白组学数据之间的这种相关性。因此，这些情况表明唾液酸化并非完全独立于所有糖基化位点。　　3、破译N聚糖生物合成途径 监测N-聚糖宏观和微观异质性提供了对其生物合成途径的见解。N-聚糖分支由一系列N-乙酰胺基葡萄糖转移酶催化，它们将单糖依次连接到糖基的不同分支上。对敲除了个别N-乙酰胺基葡萄糖转移酶基因的细胞表达的糖蛋白进行分析，可以揭示糖基的生物合成偏好。除了N聚糖的分支合成以外，岩藻糖基化过程也可以通过native MS揭示。人类AGP最多能携带11个岩藻糖, 用连续的外切糖苷酶消化和native MS来区分 AGP 上的核心和分支岩藻糖基化N-聚糖，揭示了岩藻糖基化在完整糖蛋白水平上的联系和化学计量(图3)。　　图3 (a)人AGP结构。(b)外切糖苷酶处理可区分AGP上N糖的核心和分支岩藻糖基化。(c) 外糖苷酶消化的AGP的native MS揭示了在完整糖蛋白水平上岩藻糖基化的联系和化学计量学。　　四、将糖的异质性与糖蛋白相互作用联系起来　　通过保留完整的蛋白质与配体/药物的复合物，nMS 为蛋白质相互作用的化学计量和动力学提供了信息。AGP 与抗凝药物华法林的研究表明，单岩藻糖基化可减弱蛋白质-药物相互作用(图4)。　　图4 (a)人 AGP在其疏水袋中特异性结合抗凝药物(华法林)。 (b) 将 AGP-华法林复合物的native MS绘制为华法林浓度的函数 (c)华法林浓度和与华法林结合的非岩藻糖基化AGP或单岩藻糖基化AGP的百分数的对应曲线。非岩藻糖基化为蓝色，单岩藻糖基化为红色。 (d) 不同糖型解离常数的比较表明，N-聚糖分支和岩藻糖基化降低了 AGP 对华法林的亲和力。　　native MS的分辨率革命已经使糖组学、糖蛋白组学和top-down MS之间建立了联系，以揭示糖基的宏观异质性。未来，蛋白质糖基化的数学模型和多组学方法的整合将为我们理解“不可解析”的糖蛋白复合物提供新的思路。

胰蛋白酶消化，质谱法轻松鉴定蛋白质，已经是非常成熟的工作流程。即使是刚接触MS的使用者也可以很快掌握。在质谱法鉴定蛋白的工作流程中，蛋白质鉴定是通过使用搜索引擎，例如 Mascot或Matrix Science进行简单的数据库搜索来实现的。然而，对于数据库中未列出的蛋白质鉴定需求，或需要进行蛋白质末端序列分析的这两种情况，通常采用更昂贵的高端仪器和更复杂的工作流程，需要熟练的操作员。此外，蛋白质测序仪也通常用作蛋白质末端序列分析的方法，但遇到 N 端封闭的蛋白质，去封闭是必要的。作为样品序列分析前的预处理，预处理效果取决于蛋白质类型，可能效果不佳，对操作人员有一定要求，需要一定程度的技能和经验，这些可能会限制其使用。 近年来，利用MALDI-TOF离子源（ISD：In-Source Decay）中发生的蛋白质碎裂离子，可以分析N末端被封闭或未在数据库中登记的蛋白质序列MS图谱。此外，ISD理论上不受每个样品质量的限制，因此无需胰蛋白酶消化即可直接对高质量蛋白质进行测序。结合电泳胶提取蛋白和岛津台式机MALDI-8020，通过N端封闭蛋白的分子量测定和序列分析的例子，让我们来了解下大蛋白分子直接测序技术MALDI-ISD。 将模型样品N 端被乙酰化的牛碳酸酐酶 (Sigma-Aldrich)溶解在缓冲溶液中进行电泳， 95 °C 下加热 5 分钟，然后在聚丙烯酰胺凝胶（ATTO 12.5 %，预制 e-PAGEL）上进行电泳。所得聚丙烯酰胺凝胶用考马斯亮蓝染色以检测蛋白质斑点。使用含有表面活性剂的提取缓冲溶液，我们从凝胶分离的碳酸酐酶的条带中提取蛋白质。使用氯仿/甲醇在提取缓冲溶液中沉淀蛋白质以去除表面活性剂和盐，并使用 MALDI-TOF 质谱仪进行测量。芥子酸用作 MALDI 基质用于蛋白质分子量测量，1,5-二氨基萘 (DAN) 用于 ISD 的序列分析。 图1、碳酸酐酶电泳图图2、从凝胶中提取的碳酸酐酶MS图（基质芥子酸） 接下来，从25 pmol凝胶蛋白条带中提取碳酸酐酶，与基质DAN混合，MALDI-8020线性模式进一步分析。结果如图3所示，主要检测到c离子（从蛋白质N段产生的片段）质量一致的峰。通过使用免费软件Mass++ TM和蛋白质氨基酸序列比对工具Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)，我们对从检测到的峰中获得的氨基酸序列进行了同源性搜索。 图3、MALDI-ISD鉴定结果 鉴定结果显示匹配结果最高的是碳酸酐酶。通过检测到的c离子片段质量和数据库中已有的碳酸酐酶氨基酸序列，我们可以推断出N段序列是SHHWGYGKH...，并且是N-乙酰化的。 MALDI-8020线性模式MALDI-ISD技术，无需复杂的工作流程，无需胰蛋白酶消化即可直接对高质量蛋白质（如本文所述m/z 29030示例）进行N端测序。 该方法在岛津应用专家与美国佛罗里达州立大学、日本爱媛大学高级研究支持中心生物医学分析部、利物浦大学生化与系统生物学系等共同发表的一篇文献中也有应用到。PEPPI-MS基于聚丙烯酰胺凝胶的预分馏，实现质谱法鉴定完整蛋白或蛋白复合物。凝胶分离回收14种人血清蛋白，提取后，用MALDI-8020的MALDI-ISD产生的产物离子鉴定人血清白蛋白N端氨基酸序列。 MALDI-8020是岛津MALDI家族一款体积小巧，性能卓越的特色产品。荣获2018 IBO工业设计大奖银奖。 主要特点：● 线性台式MALDI-TOF● 200Hz固态激光器，355nm波长● 进样速度快● TrueClean™ 自动源清洁功能。配备大口径离子光学系统，使仪器长期使用中源的污染风险降到最低。配备基于紫外激光器的源清洁功能，可自动快速实现源自清洁。● 静音（参考文献：岛津应用新闻 No.B83J. Proteome Res. 2020, 19, 3779−3791