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真蛋白相关的资讯

  • 张锋《自然》重磅:首次在真核生物中找到类Cas蛋白
    近日,《自然》杂志刊登张锋团队新研究成果,研究者首次在真核生物中找到受RNA引导的核酸内切酶Fanzor(Fz),并可组装能对人类基因组进行编辑的类CRISPR/Cas系统,经初步改造编辑活性可达18.4%。该蛋白的真核起源和较小体积,都预示着它可能具有比目前CRISPR/Cas更广阔的应用场景。论文题图毫不夸张地说,CRISPR/Cas的出现为生物学发展带来了巨大的变革,起源于原核生物的CRISPR也让人好奇,是否在真核生物中也存在类似的系统。2021年,张锋团队在《科学》发文,他们发现了一种类CRISPR系统OMEGA(obligate mobile element–guided activity)。OMEGA系统由转座子末端转录的非编码RNA(ωRNA)和内切酶组成,其中3种转座子编码蛋白IscB、IsrB、TnpB是天然存在的RNA引导的核酸酶,且IscB和TnpB分别为Cas9和Cas12的可能祖先。而早在2013年,Fanzor蛋白就被报道为一种真核TnpB-IS200/IS605样蛋白,这不由得让人怀疑,Fanzor就是那个我们还未知的真核生物中的Cas。经公开遗传数据库搜索,研究者发现Fanzor蛋白广泛存在于真菌、原生生物、节肢动物、软体动物、巨病毒等物种,可分为Fz1和Fz2两种不同的独立起源,并发现了细菌TnpB向真核生物水平转移并进化为Fanzor的痕迹。与TnpB和Cas12的结构对比可以看出,Fanzor结构与它们非常相似,这无疑说明Fanzor可能具有类似的功能。Cas12、TnpB、Fanzor的结构对比研究者猜测,Fanzor可能以ωRNA 3端侧翼序列为向导RNA,在目标DNA序列执行切割功能。为此,他们构建了Fz OMEGA系统,并与质粒文库匹配进行切割实验。实验结果可见,不同Fanzor蛋白具有特定的切割模式,并具有针对双链DNA(dsDNA)的特异性。不同Fanzor蛋白具有特定的切割模式Fanzor表现出ωRNA引导的、TAM和靶序列依赖的dsDNA切割研究者在人类细胞中测试了Fz OMEGA的编辑效率,针对8个不同基因位点,4个Fanzor同源物中有3个表现出了可测量的编辑活性,效率最高达11.8%,总体水平与AsCas2f1相当。编辑效率最高达11.8%为提升编辑效率,研究者还尝试了修饰ωRNA和向Fanzor中引入突变。多方尝试之下,可将编辑效率最高提升至18.4%。不同修饰ωRNA(上)和Fanzor突变(下)后的编辑效率研究者还通过冷冻电镜技术分析了SpuFz1的结构,在2.7Å下可见典型的双球形结构,REC和WED结构域识别包含TAM的DNA双链,NUC和RuvC结构域则形成了类似Cas的沟槽,容纳ωRNA与DNA形成的异源双链。Fanzor结构最后,研究者还对SpuFz1的天然ωRNA结构进行了分析,确定其中tem2的区域是功能所不需的,去除后ωRNA总长为96nt,可令结构更紧凑、便于应用。ωRNA结构中tem2不影响活性不过,目前为止,研究者们还没有搞清楚Fanzor蛋白的生理功能,仅猜测与转座有关。Fanzor的真核生物起源和它相较Cas12等更小的大小,使得它有潜力成为新一代的基因编辑手段,但是它的天然功能使其可能面对在生物体内活性低、作用严重受控等问题。研究者认为,这可以通过基因工程改造来优化。今日,《自然》杂志刊登张锋团队新研究成果,研究者首次在真核生物中找到受RNA引导的核酸内切酶Fanzor(Fz),并可组装能对人类基因组进行编辑的类CRISPR/Cas系统,经初步改造编辑活性可达18.4%。该蛋白的真核起源和较小体积,都预示着它可能具有比目前CRISPR/Cas更广阔的应用场景。论文题图毫不夸张地说,CRISPR/Cas的出现为生物学发展带来了巨大的变革,起源于原核生物的CRISPR也让人好奇,是否在真核生物中也存在类似的系统。2021年,张锋团队在《科学》发文,他们发现了一种类CRISPR系统OMEGA(obligate mobile element–guided activity)。OMEGA系统由转座子末端转录的非编码RNA(ωRNA)和内切酶组成,其中3种转座子编码蛋白IscB、IsrB、TnpB是天然存在的RNA引导的核酸酶,且IscB和TnpB分别为Cas9和Cas12的可能祖先。而早在2013年,Fanzor蛋白就被报道为一种真核TnpB-IS200/IS605样蛋白,这不由得让人怀疑,Fanzor就是那个我们还未知的真核生物中的Cas。经公开遗传数据库搜索,研究者发现Fanzor蛋白广泛存在于真菌、原生生物、节肢动物、软体动物、巨病毒等物种,可分为Fz1和Fz2两种不同的独立起源,并发现了细菌TnpB向真核生物水平转移并进化为Fanzor的痕迹。与TnpB和Cas12的结构对比可以看出,Fanzor结构与它们非常相似,这无疑说明Fanzor可能具有类似的功能。Cas12、TnpB、Fanzor的结构对比研究者猜测,Fanzor可能以ωRNA 3端侧翼序列为向导RNA,在目标DNA序列执行切割功能。为此,他们构建了Fz OMEGA系统,并与质粒文库匹配进行切割实验。实验结果可见,不同Fanzor蛋白具有特定的切割模式,并具有针对双链DNA(dsDNA)的特异性。不同Fanzor蛋白具有特定的切割模式Fanzor表现出ωRNA引导的、TAM和靶序列依赖的dsDNA切割研究者在人类细胞中测试了Fz OMEGA的编辑效率,针对8个不同基因位点,4个Fanzor同源物中有3个表现出了可测量的编辑活性,效率最高达11.8%,总体水平与AsCas2f1相当。编辑效率最高达11.8%为提升编辑效率,研究者还尝试了修饰ωRNA和向Fanzor中引入突变。多方尝试之下,可将编辑效率最高提升至18.4%。不同修饰ωRNA(上)和Fanzor突变(下)后的编辑效率研究者还通过冷冻电镜技术分析了SpuFz1的结构,在2.7Å下可见典型的双球形结构,REC和WED结构域识别包含TAM的DNA双链,NUC和RuvC结构域则形成了类似Cas的沟槽,容纳ωRNA与DNA形成的异源双链。Fanzor结构最后,研究者还对SpuFz1的天然ωRNA结构进行了分析,确定其中tem2的区域是功能所不需的,去除后ωRNA总长为96nt,可令结构更紧凑、便于应用。ωRNA结构中tem2不影响活性不过,目前为止,研究者们还没有搞清楚Fanzor蛋白的生理功能,仅猜测与转座有关。Fanzor的真核生物起源和它相较Cas12等更小的大小,使得它有潜力成为新一代的基因编辑手段,但是它的天然功能使其可能面对在生物体内活性低、作用严重受控等问题。研究者认为,这可以通过基因工程改造来优化。参考资料:[1]Saito, M., Xu, P., Faure, G. et al. Fanzor is a eukaryotic programmable RNA-guided endonuclease. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06356-2[2]https://www.broadinstitute.org/news/researchers-uncover-new-CRISPR-like-system-in-animals-that-can-edit-the-human-genome
  • “乳品真蛋白检测技术研究与方法筛选”成果通过教育部鉴定
    4月23日,教育部组织同行专家,对中国农业大学完成的“乳品真蛋白检测技术研究与方法筛选”项目进行了成果鉴定。   课题负责人傅泽田教授向来自国家食品质量监督检验中心、农业部奶及奶制品质量监督检验测试中心、中国计量科学研究院、中国疾病预防控制中心营养与食品安全所、北京市理化分析测试中心、北京市食品安全监控中心和北京市营养源研究所等单位的专家进行了课题研究工作报告。食品学院侯彩云教授做了技术研究汇报。   据介绍,早在2004年“阜阳劣质奶粉事件”发生之际,该课题组就将研究重点瞄准了乳品中有可能非法添加的非乳成分检测技术,并针对现行国家标准中所存在的对其中的非蛋白含氮物无法有效鉴别的问题,将生鲜乳中真蛋白检测技术的研究纳入了由副校长傅泽田教授主持的国家“863”项目“生鲜农产品质量安全可追溯系统研究与示范”的研究内容。   2008年“三鹿肾结石奶粉事件”被曝光后,课题组第一时间积极与有关部门联系,得到了农业部农产品质量安监局相关部门的支持,及时推出了可以对乳品中真实的蛋白质含量进行测定的标准:NY/T 1678-2008。该标准是迄今国内外与“蛋白质”相关的标准中,唯一不会将三聚氰胺误判为“蛋白质”的标准。   课题组提出了一种在对乳品中的真蛋白进行测定的同时,可以对其中是否含有三聚氰胺的现象予以同步监测的方法。该方法无需对样品进行特殊的处理,较现行的三聚氰胺标准测定方法操作更加简便和有效,在非应急的正常生产过程中,也可以对乳品的质量安全进行实时风险评估。在此基础上,课题组提出了“真蛋白率”和“蛋白差”的概念,为间接测定乳品中的水解蛋白以及非蛋白氮含量、进一步规范乳品的生产提供了必要的技术保障。   专家们听取汇报后,观看了现场演示,认真审查了技术文件资料,经质询讨论,充分肯定了课题组所提出的乳品真蛋白三氯乙酸-双缩脲比色分析方法以及可同时测定乳品真蛋白和三聚氰胺的毛细管电泳分析方法,并一致认为课题组研制开发的乳品真蛋白数字分析与图像检测系统填补了国内外乳品领域空白,达到国际先进水平。鉴定委员会还建议课题组进一步开展深入研究,拓宽应用领域,加快成果的推广应用,为切实保障乳品质量安全奠定必要的技术基础。
  • 三氯氰胺问题溯源—关键控制因素真蛋白检测的缺失
    培安公司 1. 三聚氰胺-中国食品安全评估体系综合缺陷的爆发点 中国食品安全最近几年出现的一个最大的事故,全世界范围内都引起轰动,就是三鹿公司的三聚氰胺事件。回溯起因,三聚氰胺问题在中国至少存在了10年以上,从奶农开始到各地的收购站,再到中国政府部门以及所有的乳制品公司都逃不了干系。 三聚氰胺(Melamine)(化学式:C3H6N6),俗称密胺、蛋白精,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,被用作化工原料,可用于塑料及涂料工业,也可作纺织物防摺、防缩处理剂,对身体有害,不可用于食品加工或食品添加物。 一种主要用于工业,并且具有毒性的物资为何会出现在奶粉食品中呢?因它的性状是白色无臭无味粉末,与蛋白粉极为相似,且又价格低廉、易于生产购买。不法商贩为了追求更大利益,将三聚氰胺改名&ldquo 蛋白精&rdquo ,误导奶农向饲料和原料奶中添加。缺乏科学知识的奶农,并不懂得此事的后果,为了奶好卖而添加。多年来,由于三聚氰胺对成人肾脏的伤害没有明显广泛的临床症状,使之在乳品行业潜伏,成为一个乳品和饲料企业公开的行业秘密,一直得不到政府部门和厂家的重视。直到大规模的爆发婴幼儿肾结石病例,才东窗事发。此事产生的负面影响是恶劣且巨大的,造成的后果是人民付出巨大的健康代价,企业信用遭质疑,国家声誉损失惨重。一味把责任推给农民道德水准低的想法是非常片面的,而作为化学材料的三聚氰胺,一直都在各领域内使用。如何从根本上防止此类现象在中国再次发生,如何在复杂的各种因素相互影响的宏观系统内,找到造成严重后果的关键控制因素,是我们企业、学术、科技届和政府都必须要思考的一个课题。 追究出现三聚氰胺现象的原因,既是经济问题,更是体系问题。一方面,在于企业为了追求利益,散失了最起码的诚信和社会责任感;更重要的是,于中国食品安全质量控制体系中,相关法规存在三大直接先天性的重大缺陷: 1、中国牛奶里蛋白质含量标准脱离中国实际情况,一味迎合国外标准,规定得太高,高到比中国平均真正牛奶里蛋白质水平还高。这是因为,中国土地经过五千年的耕种养分缺失,导致草地营养含量和奶牛品质下降。与中国不同的是,美国和西方牛奶本身蛋白质含量就足够,企业不需要额外添加蛋白质来迎合标准。 2、蛋白质检测方法和相关法规存在缺陷,传统蛋白质检测方法是凯式定氮法,这种方法检测蛋白质是间接法,先测总氮含量,根据总氮含量再计算出蛋白质含量,而非直接测定蛋白含量。在奶源紧张遭抢购、原料奶粉暴涨近一倍的情况下,一些不法厂商就利用这个检测漏洞,加入高含氮量的三聚氰胺,骗过凯氏定氮法获得虚假的蛋白质含量,造成蛋白质检测值虚高,来蒙混过关。只要三聚氰胺含量添加到限量范围内,既不违背国家技术标准,又能节约成本。 3、牛奶生产涉及环节和监管机构复杂繁多,生产奶粉涉及奶牛饲养、中间商收购、乳品厂加工、中间商批发、终端商销售等环节,由农业、卫生、工商、质检等多个部门监管,这导致任何一个部门都无法对整个生产、销售链条全程监督。直到2009年3月,三聚氰胺事件爆发近半年后,国务院成立食品安全委员会,由卫生行政部门承担食品安全综合协调职责。 对中国来说,一切犯错误的理由都具备的时候,就出现了三聚氰胺事件。三聚氰胺是中国食品安全评估体系的综合缺陷的爆发点。问题是,为什么西方用凯式定氮法检测蛋白质多年也没有出问题,而在中国就出现了非常严重的安全事故?当然,我们会认为中国的企业家,如蒙牛的牛根生等,在早期市场经济环境下,往往通过恶劣竞争胜出,道德素质普遍偏低,思想上不能马上转型,与他们所应承担的社会责任不相匹配。加之奶农的科学知识水平低下,相关政府职能部门的缺失这些因素综合起来导致了这场恶劣事件的发生。而由于西方健全的商业法制系统和个人的法律意识,企业不敢冒这个风险添加三聚氰胺。 蛋白质检测方法的缺陷导致了致命的造假。在三鹿事件后经过反思,2008年9月14日起,检测项目中增加了三聚氰胺,成为乳制品必检项目。这种利用排他法来确保蛋白质含量的措施,虽然堵住了三聚氰胺添加到牛奶中的渠道,却并不能保证其他含氮量高的添加剂被加入。无疑不能解决根本问题。因为我们目的是为了检测蛋白质,而不是为了测三聚氰胺。这是一种舍本逐末的无奈之举,如果有未为列入检测范围的高含氮量添加剂出现,依然能骗过凯氏定氮法。 必须指出,从中央层面国家来看,非常重视食品安全,每次事故后都进行搞运动式的大量投资,而食品安全体系不完善的客观原因造成收效甚微,造成这些投资大量浪费,很多地方上连耗材都用不起。反问我们的专家系统,有没有责任帮国家和社会找到并建立更有效管理宏观经济的方法和勇气? 我们认为,许多事故原因的专家分析都拘泥表层现象,用行政政策取代科学和法制精神,结果治标不治本。目前,中国食品安全体系已经到了一个关键时刻,一个需要反省传统方法和思路,并从思想上转变的创新时刻。食品安全评估应该从宏观控制系统中找到关键控制因素,利用巧实力进行安全质量管理。改变食品安全风险管理思路已经到了一个刻不容缓的时刻,我们必须思考如何建立具有中国特色的食品安全体系,如何建立更开放的专家体系,如何引进更深刻的全新思想概念。否则,中国的食品安全质量体系就会形成安全事故越多,投资越大,成本越高,成效越微这样的劳民伤财的恶性循环。 2. 非蛋白氮&mdash 传统蛋白质表征方法的本质缺陷 检测蛋白质含量的传统和现行标准方法依然是凯式定氮法和杜马斯燃烧定氮法,即还原无机氮或单质氮,用还原后无机氮或单质氮元素含量表征氨基酸,并反推蛋白质含量。在没有人往被测物里人为添加三聚氰胺等无机氮的前提下,传统方法是可行的。但是,如果有人就把无机氮加到系统中去,干扰反推法检测蛋白质的含量,因为含氮量的提高有助于蛋白质含量反推结果的提高,会导致蛋白质含量的虚高。 1.凯氏定氮仪:这种方法是Mr. Johan Kjeldahl在1883年发明的。凯氏定氮法,即采用化学方法,样品消解后含氮化合物转化成氨气,被吸收后经滴定后,测定出总氮元素含量,后经换算转化成蛋白质含量,由于不同的氨基酸序列,凯氏定氮法需要许多不同的校正因子。并且需要使用浓硫酸和较长时间的加热。所以造成了凯氏定氮法只能粗略的测量总蛋白质含量。更致命的缺陷是,测总氮指标后再换算成蛋白指标,造成非蛋白氮会干扰测定的漏洞和机会。 2.杜马斯燃烧定氮法:样品经完全燃烧后转变为氮气,后经测定出的总氮含量后转化为蛋白质含量,步骤是:燃烧&rarr 还原&rarr 净化&rarr 检测,问题依然在于只测总氮指标后再换算成蛋白指标,非蛋白氮会干扰测定,造成蛋白含量值虚高。 无机氮或单质氮在蛋白质里面是不存在的。只有把他烧完以后,有机物质经氧化还原后才会出现无机氮或单质氮。检测蛋白质这些传统方法如凯氏定氮、杜马斯定氮、都是需将蛋白质里面的有机氮经过还原转化为无机氮或单质氮元素来定量,造成不法商贩只要把无机氮或单质氮加进去以次充好,反正用反推法算出来就变成蛋白质含量了。都是以无机氮或单质氮含量来反推蛋白质含量,并不能分辨氮的来源。 无机氮或单质氮&ne 蛋白质 蛋白质中含有氮,不等价于测出的氮都是蛋白质中的氮。所以,用无机氮或单质氮来表征蛋白质含量是有问题的。只要无机氮或单质氮反推法依然是现行的蛋白质测试标准,就会形成一个开放性的动态的系统,利用反推原理,在这个动态系统中,在利益驱使下,不断有人往里面加各种含氮化合物,提高总氮含量,没完没了,防不胜防。 传统蛋白质测定一直采用凯氏定氮法。该法通过氧化还原反应,氧化低价氮为氨盐,通过标定氨盐中总氮元素的量进而换算成蛋白质的含量。凯氏定氮主要针对有机氮化合物,包括蛋白质、游离氨基酸、核酸、尿素等N3-化合物。检测过程中非蛋白氮同样被消化成氨盐,不能反应真实的蛋白质含量,使检测结果虚高,造成严重的国家食品安全的信用危机。只有真正基于蛋白质结构的真蛋白检测方法才能这个解决问题,才能从源头上杜绝再次出现三聚氰胺或其他非蛋白氮事件。寻找一个真蛋白的测定方法迫在眉睫。 3. 蛋白质的组成结构 事实上,蛋白质的基本组成结构是多肽,而多肽的基本组成是氨基酸分子,当然组成氨基酸的主要元素为碳、氢、氧、氮等元素。所以,从根本上说,蛋白质是由氨基酸组成,不是由无机氮或单质氮组成,无机氮或单质氮在蛋白质里面是不存在的。 蛋白质的组成是由氨基酸通过肽键连接而成的长链。组成蛋白质的常见氨基酸有20种。组成蛋白质的主要元素:C、H、O、N、S。蛋白质的含氮量约为16%。凯氏定氮和杜马斯燃烧法都是基于蛋白质的含氮量来计算的。目前,实践经验已经证明了这个方法的缺陷,并让我们付出了惨痛的代价。 20种常见的氨基酸 天冬氨酸 Asparagine 丙氨酸 Alanine 精氨酸 Arginine 天冬酰胺 Aspartate 胱氨酸 Cystine 酪氨酸 Tyrosine 谷氨酰胺 Glutamate 甘氨酸 Glycine 组氨酸 Histidine 异亮氨酸 Isoleucine 亮氨酸 Leucine 赖氨酸 Lysine 苯丙氨酸 Phenylalanine 蛋氨酸 Methionine 脯氨酸 Proline 丝氨酸 Serine 苏氨酸 Threonine 缬氨酸 Valine 色氨酸 Tryptophan 谷氨酸 Glutamine 4. 回到氨基酸的蛋白质表征方法&mdash 关键控制因素事实证明,凯氏定氮的总氮(无机氮或单质氮),不能作为蛋白质表征的关键因素,继续下去,后患无穷,如果能找到以通过氨基酸为表征的原理测试蛋白质,以这个点为中心,进行宏观控制,这样就从本质上,杜绝了加三聚氰胺的风险。蛋白质是由氨基酸组成的,找到特征氨基酸标示,进行分子级别的身份证明,根据氨基酸的含量反推蛋白质的含量,从源头上,使加任何东西都没有用,包括添加皮革边角料,也都没有用。所以,如果找到一个以氨基酸为基础的方法,以氨基酸标示蛋白质。国家蛋白质检测标准建立在这个基础上,就不会有厂家再去加不需要加的东西,因为以特征氨基酸为表征蛋白质含量的时候,即使添加类似三聚氰胺的无机氮,也起不到提高蛋白质含量的作用。这是利国利民的、很有意义的事情。找到这个关键因素进行控制,今后没有人往食品里添加三聚氰胺,因为加了对检测结果也毫无影响。 解决检测漏洞最根本的办法是,检测牛奶中蛋白质的真正含量。为了解决以上这个问题,我们提出并研发了以特殊氨基酸作为蛋白质表征的iTAGTM的标签技术,iTAGTM的标签技术的核心,是基于用特殊氨基酸作为蛋白质的表征的原理。 iTAGTM的标签技术,直接检测真蛋白质含量,而非总氮含量传统的蛋白测定方法,通过iTAGTM标签技术实现了对真蛋白含量的测定,避免了非蛋白氮添加物、残留物对于测试结果的影响。使得蛋白测定结果更为科学可信。例如三聚氰胺、尿素、皮革水解蛋白等非法添加物不会造成测定结果虚高。 这和国家整体的思路有关系,如果中国食品安全质量控制体系的整体思路,回归到从复杂宏观系统找到并建立关键控制因素,如果以氨基酸为标示蛋白质的方法得到推广普及,从而今后没人有必要向牛奶中加非蛋白氮的物质,中国人民今后就不会受到三聚氰胺的困扰。用特殊氨基酸作为蛋白质的表征,这是我们研发iTAGTM的标签技术的理念。 5. 真蛋白质测定技术从根本解决三聚氰胺皮革奶的问题 蛋白质是由氨基酸组成的,不是由无机氮或单质氮组成的。iTAGTM标签技术是直接测量法,用氨基酸表征蛋白质,根据氨基酸含量反推蛋白质含量,非常精确。目前,iTAGTM标签技术非常成熟,与传统方法有本质的区别。目前凯氏定氮法和杜马斯燃烧定氮法都无法排除非蛋白氮的干扰,无法直接测定真实蛋白质含量。iTAGTM标签技术彻底超越了用无机氮或单质氮表征蛋白质含量,即凯式定氮法所出现的问题。 如果在中国采用这种欧美非常流行的方法检测真蛋白质,就不会出现以前企业为提高总氮含量,而往牛奶中添加三聚氰胺或皮革奶的问题,因为往牛奶中添加三聚氰胺只是提高假蛋白的含量,不会提高真蛋白质数据值。如果中国食品安全质量控制体系中检测蛋白质时,以氨基酸为标示的方法得到推广普及,中国人民就不会受到三聚氰胺皮革奶等的困扰。 CEM特殊配方的蛋白质标签技术iTAGTM标签技术,基于传统AOAC、AACC方法 Method 46-14B的技术突破,试剂经改性优化后具备更高的目标性和抗干扰能力,可直接区分及测量蛋白质含量(而非总氮元素),不受样品中过量含氮物质添加或被含氮物质污染所造成的结果失真的影响。iTAGTM 标签技术,直接标定蛋白质中的氨基酸,该技术优化了目标性和针对性,几乎没有干扰物质,因此结果更精确,重复性和再现性更好,优于并超越了传统标准的结果。绿色iTAGTM标签技术,直接准确检测真实蛋白质含量,不受非蛋白氮干扰,安全性更高、目标性更强、所以准确性更好。iTAGTM标签技术快速、安全、环保! iTAGTM 标签技术结合生物与食品技术,进行快速精确的蛋白质测定,可在2min得到准确的结果,精确度达到0.01%。当添加小麦面筋蛋白时不会产生蛋白质测量错误结果,加入三聚氰胺时也不会产生错误结果; iTAGTM标签技术解决了凯氏定氮检测缺陷,即非蛋白氮干扰,区别蛋白质与非蛋白氮的意义在于可以获得精确的蛋白质含量。这对需要进行准确蛋白质检测的行业如食品、饲料和蛋白研究领域具有极大的应用价值。 iTAGTM 标签技术覆盖AOAC 967.12 ,适合分析:乳品(成品或半成品)蛋白、巧克力饮料、脱脂奶及冰激淋等。 另外,iTAGTM 标签技术也符合美国联邦法规(CFR)Title 47。iTAGTM 标签技术可用于所有食品中蛋白质含量的检测,如乳制品、肉制品、粮油制品、果蔬、种子、坚果等。适合分析:谷粒、油籽、豆类、饲料(包括草料)、动物制品、乳制品等。 iTAGTM技术与凯氏法结果平行性对比 iTAGTM技术与凯氏法测试结果对比 Milk Run Sprint Kjeldahl 1 3.13 3.15 2 3.12 3.16 3 3.12 3.13 4 3.12 3.17 5 3.12 3.12 6 3.13 3.18 7 3.12 3.138 3.12 3.16 Average3.12 3.12 Std dev 0.005 0.017 % RSD 0.1% 0.5% Milk (Sample spiked with 0.3g melamine/100 g) RunSprint Kjeldahl 1 3.12 4.53 2 3.13 4.44 3 3.12 4.37 4 3.12 4.40 5 3.14 4.44 6 3.12 4.32 7 3.12 4.41 8 3.13 4.35 Average 3.14
  • 一种快速测定牛奶中乳清蛋白/酪蛋白比的方法
    21世纪,全球各个国家都处在一个经济、信息、科技多方面高速发展的时期。经济的发展提高了绝大多数人们的生活水平,信息科技的大爆炸拓展了人们的视野和见识,科技的进步为人类的持续发展和安全提供源动力。然而,事物通常都具有两面性,给我们带来便捷和效益的同时,也将衍生诸多问题。食品安全问题愈发严峻,便是当今经济、信息、科技发展的副产物。食品企业追求经济利益最大化时,往往利用一些不法的伪科学手段来降低企业生产成本,损害人们的身心健康安全。层出不穷的食品安全事件,尤其在乳制品行业年年都接连不断地爆发,如同挥之不去的梦魇,在这个信息大爆炸的时代,迅速传播,不断地刺痛着人们越来越越敏感脆弱的神经。 日前,香港商业调查机构CER公司公布报告称,某洋品牌配方奶粉远未达到国际标准甚至是中国所能接受的最低标准,被指最差洋奶粉。质量最差门主要是该品牌1段婴幼儿配方奶粉,乳清蛋白和酪蛋白比例不合格。说明称,乳清蛋白中含有高浓度、比例恰当的必需氨基酸,还含有为新生儿必需的半胱氨酸。乳清蛋白还含有包括免疫球蛋白和双歧因子等免疫因子。对于宝宝而言,乳清蛋白是一种优质蛋白,因为它容易被消化,蛋白质的生物利用度高,从而有效减轻肾脏负担。酪蛋白中含有丰富的必需氨基酸,还含有婴儿特别需求的蛋氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸。酪蛋白中结合了重要的矿物元素,如钙、磷、铁、锌等。但是,酪蛋白是一种大型、坚硬、致密、极困难消化分解的凝乳。过量的酪蛋白会产生较高的肾溶质负荷,给宝宝肾脏带来较重的负担,对宝宝是不安全的。 乳清蛋白和酪蛋白各有好处,但合适的比例还是应该以母乳作为黄金标准。母乳中乳清蛋白和酪蛋白的比例为60 : 40(而普通牛奶中乳清蛋白和酪蛋白的比例为18 : 82)。而此次被检测出的该品牌奶粉,乳清蛋白和酪蛋白的比列为41 : 59。国际食品法典委员会(CAC)在&ldquo 婴儿配方食品及特殊医学用途婴儿配方食品&rdquo 标准中,没有对产品中乳清蛋白的比例提出要求,而推荐以必需和半必需氨基酸的含量是否接近母乳作为婴儿配方食品中蛋白质质量的判定依据。其他国家和地区(包括美国、欧盟和澳大利亚、新西兰等)均未规定乳清蛋白在蛋白质中所占比例。我国国家标准GB10765-2010《婴儿配方食品》中,要求&ldquo 乳基婴儿配方食品中乳清蛋白含量应&ge 60%&rdquo ,即以乳或乳蛋白制品为主要原料的婴儿配方食品中,乳清蛋白所占总蛋白质的比例应大于等于60%。该要求主要是参考了母乳中乳清蛋白和酪蛋白的比例,沿用了我国GB10766-1997《婴儿配方乳粉ⅡⅢ》中关于乳清蛋白比例的相关规定。 各种品牌的婴儿奶粉都在宣称"接近母乳",其中乳清蛋白和酪蛋白的比例是一个重要的指标,因为它能提供最接近母乳的氨基酸组合,更好地满足宝宝的成长需要。实际上,牛奶中酪蛋白含量的测定对于乳制品和奶酪制品生产商也都具有重大的经济意义。厂商通过测定酪蛋白含量,可以精确预测利用牛奶生产奶酪的产量。目前,市场上已经有一种快速测定乳清蛋白和酪蛋白比例的方法,是由美国CEM公司提出,在一些实验室应用推广。原理上是利用快速真蛋白测定仪,测得总蛋白含量后,沉淀及过滤酪蛋白,再测量乳清蛋白含量,能够快速精确得出酪蛋白含量,从而确定乳清蛋白和酪蛋白比例。整个过程仅需约15分钟,精确度和重复性相比其它凯氏定氮法和凝胶色谱法等更高,且没有污染性、腐蚀性试剂。这种高效而环保的方法值得推广,使用。 美国 CEM SPRINT 真蛋白质测试仪 更多详情,请联系培安公司: 电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288 Email: sales@pynnco.com 网站:www.pynnco.com
  • 靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针的发现和成像研究获进展
    阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease,AD)是一种严重的神经退行性疾病,其起病隐匿,病程长,病因复杂,严重影响患者的生活质量,给患者家庭和社会带来巨大的经济负担。AD的主要病理特征之一表现为患者脑部出现β-淀粉样蛋白(β-Amyloid proteins,Aβ蛋白)的沉积。开发能特异性靶向Aβ蛋白,特别是AD早期的Aβ蛋白单体和寡聚体的分子影像探针,对于AD的早发现和早治疗,以及抗AD药物治疗效果的早期评估都具有重要意义。  近日,中国科学院上海药物研究所研究员柳红课题组与南京大学化学化工学院教授叶德举课题组合作构建了靶向Aβ蛋白的近红外荧光小分子探针,并应用于转基因AD模型小鼠脑部Aβ蛋白的实时荧光成像与可视化。该成果以Engineering of donor-acceptor-donor curcumin analogues as near-infrared fluorescent probes for in vivo imaging of amyloid-β species为题发表在Theranostics上。  近红外荧光成像由于具有灵敏度高、成像快捷、操作简便等优点,已被广泛应用于疾病标志物的检测中。近年来,研究人员也相继开发了Aβ蛋白响应的荧光探针用于Aβ蛋白的检测。但是,目前报道的荧光探针大多还存在荧光发射波长较短,与Aβ蛋白的结合动力学过程较慢、亲和力较低,以及仅能检测AD病程较晚期的Aβ蛋白斑块等不足。因此,发展具有近红外荧光发射波长,对Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体具有快速响应和高亲和力的近红外荧光探针用于活体内Aβ蛋白的高灵敏度和高特异性检测,对AD的早期诊断和疗效监测具有重要意义。  该工作基于Aβ单体、寡聚体和聚集体的蛋白结构与结合模式,通过理性设计和官能团替换,设计并合成得到9个具有Donor-Acceptor-Donor(D-A-D)结构的近红外荧光探针(1-9),可以与Aβ蛋白单体、寡聚体和聚集体高特异性结合并产生显著增强的近红外荧光信号。  该研究中发现的探针9具有较红的近红外荧光发射波长,较高的荧光量子产率,一方面可提高光对颅骨和头皮的穿透深度,从而提高探针活体上检测Aβ蛋白的灵敏度;另一方面可降低探针在活体应用时的给药剂量,从而减少了高剂量探针对神经系统的潜在毒性。此外,探针9因引入具有一定亲水性能的羟乙基官能团,改善了探针的理化性质,提高了探针的进脑量。同时,探针9表现出快速的结合动力学过程(  论文链接探针与Aβ蛋白响应机理示意图
  • 蛋白分子质谱诊断先行者许洋:蛋白质谱目前有三种临床应用
    p   用于生物样品分析的蛋白指纹法,该专利技术被国际顶级科学杂志《科学》以及医学界权威杂志《柳叶刀》评为世界蛋白指纹图谱和蛋白质芯片排名第一的技术。针对这项技术的一些问题,火石创造对许洋博士进行了深度的专访。 /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 385" title=" 001.png" style=" width: 300px height: 385px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ebf3be8e-c0c2-49d6-9891-a76d207d183f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong   许洋博士 /strong /p p   许洋博士一直致力于蛋白质组学研究开发,怀揣近五十项蛋白分子质谱诊断技术的自主发明专利。2009年他创办了湖州赛尔迪生物医药科技有限公司,凭借专利产品蛋白指纹图谱仪成为行业领头羊,也成为此类器械行业标准的起草者。 /p p strong   火石:请问您为什么做蛋白质谱? /strong /p p   许洋博士:我研究蛋白质谱是偶然也是必然。在美国纽约著名的Sloan-Kettering研究所单克隆抗体实验室早期研究治疗白血病时,我们制造了全世界第一枚人源化单克隆抗体(抗CD33人源化单抗)。后来我又和顶尖美国公司合作第一个将人源化单克隆抗体做成了靶向药。有了扎实的基础,必然能在更窄的蛋白质谱领域做的更好。 /p p   strong  火石:蛋白质谱当前的临床应用情况如何? /strong /p p   许洋博士:只有拿到医疗器械注册证才算进入临床,蛋白质谱目前只有三种临床应用:对肿瘤的筛查 对早期肾脏疾病的分析 在细菌上的鉴定应用。蛋白质谱在国内仍处于非常早期的阶段,且具有垄断性,极少人能做且在做。 /p p strong   火石:作为国家“千人计划”医疗器械特聘专家,您认为蛋白指纹图谱仪在医疗器械中的角色是什么? /strong /p p   许洋博士:蛋白指纹图谱仪分析的大数据可以生动地比喻为人体疾病的健康地图。 /p p   蛋白指纹究竟是什么?把质谱仪的显示屏中的每一个蛋白质都用一个分子量来表达,这些分子量组合起来就叫蛋白指纹。就像每个人的指纹都是不同的,每种疾病的特定蛋白质表达物也不同,称之为指纹图谱。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器——表面加强激光解析电离飞行时间质谱仪两部分组成,可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来,绘制成蛋白指纹质谱图,并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。将这张图谱与正常人、某种疾病病人的谱图或基因库中的谱图进行对照,就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征。这种方法具有微量、精确、简易、快速的特点,适应于基础和临床等各个领域。 /p p   之所以将蛋白指纹图谱仪分析的大数据比喻为人体疾病的健康地图(MAP),是因为既然β2—微球蛋白是11731、人绒毛膜促性腺激素是37580、转甲状腺素蛋白是13761(数字对于计算机的应用更好管理),而每个蛋白质在质谱仪分析中都是数字,它本身就是大数据。任何物质在质谱底下都是数字,综合起来就是大数据。我把大数据串联起来,就能将分子在身体的MAP做出来。譬如一位吸烟的男士来体检,能发现他吸了烟数年之后肺部出现影像学病理性位点,结合质谱仪分析发现相关的疾病标志物,我们能够模拟出肺部疾病的健康地图,即通过质谱仪检测的健康大数据,可以模拟出该患者肺部出现了数个小红点,点击每个红点后都会解释原因,如显示铅、铬等数据是否超标,以及告诉你相应的对策。这样的技术开启了全智能健康4.0时代。 /p p   Tips:β2—微球蛋白(β2—MG)被认为是诊断早期肾功能损伤的敏感指标,尤其对于糖尿病肾病、高血压肾病、红斑狼疮肾炎的早期诊断具有重要参考价值,因此β2—微球蛋白的测定在临床上是有多种价值的。 /p p    strong 火石:您和您的团队在蛋白质组学研究的技术或者方法上有什么突破吗? /strong /p p   许洋博士:蛋白质作为标志物对肿瘤的诊断,确实没有太大的进展。 /p p   一直以来蛋白质组学研究面临的重大瓶颈是蛋白质分离问题:人体内有十万种蛋白质与衍生物,多数可能与疾病有关联,但这十万种蛋白质与衍生物只有分开后,质谱才能分析清楚。此前蛋白质组学技术中最流行、最通用的蛋白质分离方法是双向电泳,基本上能分离近二千种血浆蛋白质,远远不及十万种,所以成为了瓶颈。 /p p   2006年我提出了一个设想:和蛋白有关的抗体至少有一万多种,那为什么不用抗体来分离蛋白质?这件事一直有人在做,但之前都没有人想到用抗体组把一千个蛋白质一次性快速、实时地分离出来。之后就诞生了免疫质谱分析方法(专利号ZL 200610140652.0),可以在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志,并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析,还可以同时检测多个生物标志群。用免疫组质谱技术能测定抗原变异片段的分子量。另外,还可以将多种疾病特异性抗原的抗体同时标在一个基质点上。 /p p   Tips:免疫质谱分析方法:质谱与抗体分离技术联合应用即为免疫组质谱(Immunomic mass spectrometry,IMS)。免疫组质谱检测为一组多种(类)抗体与质谱联合来精确地鉴别变异或修饰生物标志群的方法。在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志,并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析。可以同时检测多个生物标志群(biomarkers)。 /p p   双向电泳(Two-dimensional electrophoresis):是一种等电聚焦电泳与SDS-PAGE相结合,分辨率更高的蛋白质电泳检测技术。目前是快速成长的蛋白质组学技术中最流行最通用的蛋白质分离方法。目前2D-PAGE能够在同一块凝胶上同步检测和定量数千个蛋白质。 /p p   从整个2015年的政策看,医疗器械行业是受到国家大力扶持的,行业地位与重要性大幅提升,法规向国际化看齐,行业监管不断趋严,医疗器械正成为与药物齐头并进的新兴产业。 /p p    strong 火石:是什么驱动着行业的高增长? /strong /p p   许洋博士:一是需求,老龄化加剧,家庭支付能力增强,导致医疗需求高增长 二是政府加大医疗卫生投入,《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》表示,“十二五”期间将扶植形成8~10家产值超过50亿元的大型医疗器械产业集团 三是为配合新医改完善基层医疗建设的目标 四是国内生物技术研发应用进入突破期。 /p p    strong 火石:您认为接下来医疗器械未来发展的特点和前景会是怎么样的? /strong /p p   许洋博士:未来5年,医疗器械和制药占比将会达到1:1。近十年,我国医疗器械市场规模快速增长,国内医疗器械工业总产值从2003年的189亿人民币上升到2013年的1889亿,2013年同比增长21%,增长速度远快于药品。预计在未来5年左右,我国医疗器械行业仍然将保持高速增长。医疗器械行业涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业,中高端医疗器械更是多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业,研发成本高,决定了只有大型厂商才能在大中型医疗器械方面有所作为。此外,器械“国产化”也会成为必然趋势。 /p p    strong 火石:赛尔迪当前开展的业务、研发的产品有哪些?公司部署战略是怎么样的? /strong /p p   许洋博士:我们现在正在做一张人类的大健康MAP。通过精准医疗计划,基于环境健康大数据,通过蛋白指纹图谱仪完成健康管理。现在的疾病市场最关注的问题分别是:检测0~6岁儿童智力、优生优育(为什么生不出聪明宝宝)、高达5千万的肿瘤人群以及3.5亿的高血压、糖尿病人群。 /p p   其中糖尿病肾病是糖尿病最常见且严重的并发症之一,是糖尿病所致的肾小球微血管病变而引起的蛋白排泄和滤过异常那个渐进性肾功能损害。而微量白蛋白尿即早期糖尿病肾病是可逆的,这不同于大量白蛋白尿即临床糖尿病肾病,因此积极防治早期糖尿病肾病就显得尤为重要。去年底,赛尔迪公司与中国医学科学院北京协和医院签署协议,承担国家对糖尿病肾病体内铅、镉毒素的临床大样本检测。全新升级的蛋白指纹图谱仪,是目前唯一获国家药监局批准、能检测含微量白蛋白、β2—微球蛋白以及泛素3项指标的医疗器械。这对糖尿病肾病的早发现、早治疗具有重大意义。 /p p   赛尔迪接下来将按照个体化精准检测所附带的信息,由这些信息与大数据库交流,提出符合个体化治疗的方案,向个体化精准医学管理方式转变。 /p p   随着大数据时代的来临,“互联网+”概念的提出让医疗健康事业呈现出了新的发展势态和特征。医学知识体系正被大数据、精准医疗所重构,信息化进程提高了知识传递速度与医疗协同效率。 /p p strong   火石:蛋白质组学技术如何助推精准医疗? /strong /p p   许洋博士:常识知道铅、镉会引起糖尿病性肾病。但铅、镉指标不是医院常规检测的项目。如果采取个体化精准治疗,每年常规检查一次体内铅与镉的指标,发现异常就能进行针对性的从尿液排泄的治疗。已经得了肾病正在透析的病人,检测铅与镉指标后进行针对性排泄也会增强治疗效果。利用蛋白指纹图谱仪能够发现早期的肿瘤和心血管标志物,这就会对疾病的治疗带来极大的希望。随着质谱技术在精准医疗的应用,越来越多的个体化标志物将会被发现,人体的蛋白指纹图谱测定将会成为医院的常规工作。 /p p   精准医疗,即考虑每一个体健康的差异,制定个性化的预防和治疗方案。正确的选中一个工具,解决关键问题,这就是精准医疗。基于基因组测序技术、生物医学工具以及大数据工具逐步成熟和完善,精准医疗能够为个体基因特征、环境以及生活习惯进行疾病干预及治疗,但如何尽快与大数据结合才是发展重点。日前我与北京协和医院合作,创立了中国特色的首个百万人疾病与环境毒素数据库与IMS(爱睦世)特检中心:HZIMS2008,首次在复杂疾病系统中构建了基于环境毒素大数据的移动网络数据库的质量控制体系,使我国重大疾病,如高血压、糖尿病、肿瘤的大数据病因学研究处于世界领先。 /p p /p
  • 中科院深圳先进院马英新团队开发新冠S蛋白检测的比率荧光免疫新方法
    近日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所马英新课题组在国际学术期刊 Sensors and Actuators B: Chemical 上发表了题为:Construction of ratiometric Si-Mn:ZnSe nanoparticles for the immunoassay of SARS-CoV-2 spike protein 的研究论文。 该研究开发了一种比率型荧光探针(Si-Mn:ZnSe NPs),通过结合酶联免疫反应(ELISA)模型,建立了一种新冠病毒(SARS-CoV-2)刺突蛋白(S蛋白)的免疫荧光检测方法。 以SARS-CoV-2假病毒和VSV-G假病毒作为实际样本考察该方法的传感性能,结果显示该方法对SARS-CoV-2假病毒响应特异性良好,具有与商品化试剂盒相当的检测灵敏度,为诊断SARS-CoV-2感染提供了一种可靠的潜在思路。 S蛋白是新冠病毒侵染过程中的关键成分,具有识别目标细胞和促进膜融合的作用。因此,快速检测S蛋白对新冠疫情的防控至关重要。 目前,新冠感染早期诊断的主流方法有三种,包括分子检测(检测病毒RNA)、抗体检测(检测IgG和IgM抗体)和抗原检测(检测病毒蛋白)。相比其他两种方法,抗原检测特异性好且反应时间短,在大批量SARS-CoV-2阳性筛查中,已得到广泛应用。当下市场上的抗原自测试剂盒多数依托胶体金免疫测流层析技术,灵敏度低限制了其应用场景。 量子点(QDs)具有吸收光谱宽、斯托克斯位移大、荧光强度高和生物毒性低的优势,是一类理想的荧光探针,在生化分析领域得到广泛应用。据研究,荧光法的灵敏度是比色法的10~100倍,荧光免疫分析有望提升病毒抗原检测的灵敏度。本研究构建的比率荧光法采用Si-Mn:ZnSe NPs双发射探针,相当于在检测系统中添加了一项内标校准,解决了单发射探针强度受环境变化、探针浓度变化和仪器波动的影响较大的局限性,具有灵敏度高、稳定性好的优点。图2:(A)Si-Mn:ZnSe NPs探针构建;(B)比率荧光ELISA法检测SARS-CoV-2 S蛋白原理。通过形成固定化CAT的免疫复合物,可将检测S蛋白含量转化为检测体系内H2O2含量。 根据上述原理图,该团队通过Si dots和Mn:ZnSe QDs的自组装作用制备了Si-Mn:ZnSe NPs探针。首先考察了Si-Mn:ZnSe NPs的荧光强度对H2O2浓度的响应。随着H2O2浓度从0μmol/L增加到50μmol/L, Si-Mn:ZnSe NPs在610nm处的荧光被明显猝灭,而440nm处的荧光没有明显变化。这证明通过比率荧光的方法检测体系中的H2O2浓度是可行的(图3)。过氧化氢酶(CAT)可以催化H2O2分解,因此,CAT介导的ELISA可以用于S蛋白的免疫分析。图3:Si-Mn:ZnSe NPs对H2O2响应的荧光光谱 在最优反应条件下,S蛋白浓度与Si-Mn:ZnSe NPs的荧光强度比呈线性关系。如图4A和4B所示,随着S蛋白浓度从0.05ng/mL增加到300ng/mL, Si-Mn:ZnSe NPs在610nm处的荧光发射强度逐渐增强。如图4C所示,lg(S)与荧光信号比(F610/F440)在0.05~10ng/mL范围内呈良好线性关系(y = 0.2318x + 0.3378, R2 = 0.9904)。图4D显示,S蛋白浓度与荧光信号比(F610/F440)在5~50ng/mL范围内呈良好线性关系(y = 0.0116x + 0.4479, R2 = 0.9987)。本方法对S蛋白检出限为0.032ng/mL。图4:不同浓度SARS-CoV-2 S蛋白存在下Si-Mn:ZnSe NPs的荧光光谱(A)与信号比(B);SARS-CoV-2 S蛋白浓度与荧光信号比的线性拟合(C-D) 前期工作中,该团队将SARS-CoV-2 S蛋白整合到HIV假病毒合成系统中,构建SARS-CoV-2 S蛋白假病毒(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 21, 24477-24486.)。 本研究以上述SARS-CoV-2 S蛋白假病毒作为实际样本模型考察了本方法的准确性与重现性,并与商品化试剂盒检测结果进行对比(图5)。结果显示,所建比率荧光ELISA法测定的S蛋白浓度与商品化试剂盒相似,表明该方法具有较高准确性。构建VSV-G假病毒作为阴性对照,采用比率荧光ELISA法检测SARS-CoV-2假病毒和VSV-G假病毒中的S蛋白,结果如图6所示,10组SARS-CoV-2假病毒均有检出,而10组VSV-G假病毒均无检出,表明该方法对SARS-CoV-2 S蛋白检测具有较高的特异性。图5:商品化试剂盒和本方法测定SARS-CoV-2假病毒S蛋白的结果。n.s.表示不显著,*表示p<0.05。图6:比率荧光ELISA法检测SARS-CoV-2假病毒和VSV-G假病毒S蛋白的结果 本研究以水热法制备了Si dots,水浴法制备了Mn:ZnSe QDs,通过二者静电相互作用自组装合成具有良好pH稳定性和光稳定性的Si-Mn:ZnSe NPs。H2O2可以特异性猝灭探针位于610nm处的荧光而对440 nm处的荧光无影响。在ELISA体系中,通过固定化CAT免疫复合物巧妙地将检测S蛋白浓度转化为检测体系内H2O2浓度。结果显示,在0.05~10ng/mL和5~50ng/mL浓度范围内,S蛋白浓度与荧光信号比(F610/F440)呈良好线性关系,检出限为0.032ng/mL。构建SARS-CoV-2假病毒作为实际样本模型,所构建方法的检测结果与商品化试剂盒相当。综上,所构建的比率荧光ELISA方法对SARS-CoV-2 S蛋白具有较高准确性和特异性,可作为一种新型诊断方法协助病毒感染筛查。
  • 原位变温低场核磁共振系统用于抗冻蛋白分子动力学分析
    原位变温低场核磁共振系统用于抗冻蛋白分子动力学分析什么是抗冻蛋白?抗冻蛋白是一种能抑制冰晶生长的蛋白质或糖蛋白质.自二十世纪发现以来,研究对象先后从极区鱼类,昆虫,转移到植物材料上。抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体死亡的功能性蛋白质。对于抗冻蛋白抗冻机制的研究有助于揭开冰晶成核、生长和冰晶形貌调控的分子层面的机理。抗冻蛋白生长机制的模型抗冻蛋白吸附在冰晶表面,通过EAFC3效应抑制其生长.机制的模型为:一般晶体的生长垂直于晶体的表面,假如杂质分子吸附于冰生长通途的表面,那么需要在外加一推动力(冰点下降),促使冰在杂质间生长.由于曲率增大,使边缘的表面积也增加.因表面张力的影响,增加表面积将使体系的平衡状态发生改变,从而冰点降低。通过对抗冻植物抗冻活性的研究,认为抗冻植物形成了一种特殊的控制胞外冰晶形成的机制,即抗冻蛋白和冰核聚物质的协同作用.在植物体内,热滞效应并不明显,而冰重结晶抑制效应显著.吸附抑制学说是否适应于植物有待于进一步的证实.原位变温低场核磁共振系统用于抗冻蛋白分子动力学分析原位变温低场核磁共振系统是指可以实现在线原位改变样品温度,并在设置温度下对样品进行原位测量的低场核磁共振系统。该系统可同时实现弛豫分析和磁共振成像功能。传统的低场核磁共振系统是常温测试系统,测试过程中样品的温度保持与实验室温度(环境温度)一致,检测到的数据与样品在室温下的特性相关。而原位变温低场核磁共振系统可对样品进行程序控温(高低温),并进行原位检测,可研究不同温度下样品的特性。可对样品进行冷冻过程、干燥过程、蒸煮过程、样品冰点、食品变性过程等相关研究。 原位变温低场核磁共振系统是在常规低场核磁共振系统上加配了变温探头、控温硬件以及控温软件。系统样机如下图:
  • iCMR 2017特邀报告:固体核磁共振技术在膜蛋白研究中的应用
    p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 第一届磁共振网络会议(iCMR 2017)特邀报告 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 固体核磁共振技术在膜蛋白研究中的应用 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp img title=" 王申林.jpg" style=" HEIGHT: 299px WIDTH: 400px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/2ad81df9-84b8-4bfe-a8bb-1ace21c12d35.jpg" width=" 400" height=" 299" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 王申林 研究员 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 北京大学化学与分子工程学院 /strong /p p strong   报告摘要: /strong /p p   生物固体核磁共振技术是膜蛋白研究的新兴技术手段,其优势是可以在模拟生物膜的环境中研究膜蛋白的结构和动态学性质。在本次报告中,我们将介绍生物固体核磁共振技术的基本研究方法和分析策略,包括稳定同位素标记、核磁信号指认相关实验、顺磁NMR、结构解析方法等。我将结合经典案例,介绍固体核磁共振在七次跨膜蛋白、离子通道蛋白、调控蛋白等大分子量膜蛋白上的应用。 /p p strong   报告人简介: /strong /p p   王申林,理学博士,北京大学化学与分子工程学院、北京核磁共振中心研究员,博士生导师。2002年南开大学化学学院学士,2008年意大利佛罗伦萨大学博士,2009-2012加拿大Guelph大学博士后研究,2013年开始在北京大学担任教职。2008年入选海外优秀留学生奖学金,2010年得到加拿大健康研究院(CIHR)博士后资助,2015年入选第十一批“青年千人”计划。王申林研究员主要从事生物固体核磁共振研究,针对大分子量膜蛋白和RNA发展相应的固体核磁方法,包括核磁脉冲序列的设计,生物大分子稳定同位素标记的发展,顺磁NMR的应用, 蛋白质结构的固体核磁共振解析等。首次实现了快速魔教旋转条件下,基于1H固体NMR技术的RNA内氢键分析;首次实现了酵母表达体系的选择性13C同位素标记技术;完成了固体核磁共振解析的七次跨膜蛋白结构。相关工作发表在Nat. Methods, Chem Comm, Sci Rep, JACS,JBNMR等学术期刊。 /p p   strong  报名链接: a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/" target=" _self" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/ /a /strong /p p & nbsp /p
  • 《Nature Methods》|新型高灵敏钙信号荧光蛋白探针被成功研发
    近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授章晓辉团队、北师大生命科学学院教授王友军团队与中国科学技大学教授唐爱辉团队合作开发构建了一类新型的检测钙信号的荧光蛋白探针NEMO,具有高灵敏度和反应能力,对钙信号的动态分辨范围有了很大提升。荧光探针在分子生物学研究和开发中越来越受到重视。许多科学家正在医学、制药和绿色生物技术等领域都有应用,荧光探针在很多情况下被描述为荧光化学传感器,荧光探针是具有吸收特定波长的光并发射不同波长的光的小分子,通常是更长的波长(称为荧光的过程),用于研究生物样品。 这些分子可以附着在目标分子上,作为荧光显微镜分析的标记,也称为荧光团。细胞中的一些蛋白质或小分子是天然荧光的,这称为内在荧光或自发荧光,比如绿色荧光蛋白 (GFP)。 蛋白质、核酸、脂质或小分子可以用外在荧光团(一种荧光染料)标记,它可以是小分子、蛋白质或量子点。遗传编码钙离子指示剂(genetically encoded calcium indicators,GECIs),是一种新型的钙离子指示剂,它可以实现在体实验中对钙离子的长时程检测和实时动态检测,并且还可以借助细胞器的特异性定位信号表征某些特定的亚细胞结构的钙离子变化情况。目前常用的荧光蛋白指示剂有Cameleons、TN-XXL、GCaMP、Pericams和Camgaroo等。GCaMP系列蛋白(Single-fluorophore)特别是GCaMP6系列蛋白是最主要的钙离子指示剂。与GCaMP6s相比,NEMOs能够检测到体内SBR峰高2倍、中位SBR峰高4倍的神经元的单动作电位,从而优于大多数现有的最先进的GECIs(蛋白探针)。科学家们发现,通过改变CaM、M13与GFP三个元件之间的连接方式FF0C,连接短肽及互作界面中的关键氨基酸等方式,可改善GECIs的表现。合作团队采用了全新策略构建的新型高灵敏钙离子探针。从增强GECI对钙离子浓度变化的的荧光反应大小出发,合作团队采用亮度更高的新型荧光蛋白mNeoGreen(mNG)来替换广泛使用的cpGFP,结合多种设计及优化策略组合,构建了含几十个候选复合分子的GECI库,并通过系统的钙离子成像筛选和体外鉴定后,最终获得到了一组名为NEMO的新型GECI探针。在领域中首次实现GECI探针对细胞内钙信号的反应幅度超过100倍;同时具有更好的抗光淬灭能力与pH稳定性,并能实现对钙离子水平的绝对定量检测。科学家们用与gcamp6兼容的成像装置检查了在电场刺激下离解大鼠神经元中NEMO传感器的反应(Figure 3)。我们观察到,所有NEMO传感器都能够检测到由单个动作电位(AP)引发的Ca2+信号(Figure 3a),其峰值SBR大约是gcamp6或gcamp6的两倍。NEMOf足以区分频率高达5 Hz的神经元反应(图3b)。总的来说,NEMO传感器可以作为监测哺乳动物细胞、组织或体内以及植物中Ca2+动态的首选工具。
  • 蛋白组学研究发现癌症早期诊断新标记物
    胰腺癌的早期症状相对不明显,经常导致癌细胞扩散到其他器官之后才被发现。为了改善胰腺癌病人的预后,开发早期胰腺癌检测方法变得非常重要。为了实现这一目标,来自日本的科学家们在血液中发现了一些蛋白能够加强对胰腺癌的检测。结合传统的生物标记物,能够实现对早期阶段胰腺癌的诊断,这在之前是非常困难的。  为了发现可以用于胰腺癌检测的生物标记物,研究人员决定对已经报道过在胰腺癌组织中高表达的基因进行分析。随后他们利用两种类型的蛋白质组学方法检测了大量临床样本,分析候选基因表达的蛋白在胰腺癌病人和健康人血液中的变化情况。最终在130个候选蛋白中找到23个变化显着的蛋白质。  研究人员使用质谱技术和定量蛋白组学技术对这些胰腺癌候选标记物进行了证实。为了更加高效地对大量临床样本进行分析,他们还开发了一种自动分析系统,对65名健康人和38名早期胰腺癌患者血浆中的候选蛋白进行了比对,发现IGFBP2和IGFBP3这两种蛋白在早期胰腺癌患者体内存在显着变化。除此之外,研究人员借助这两个生物标记物在15名病人中诊断出12名早期胰腺癌患者,这些病人在用另外一种叫做CA19-9的标记物进行诊断时呈阴性结果。  研究人员还发现IGFBP2和IGFBP3对于胃癌,胆囊癌,结直肠癌,十二指肠癌以及肝细胞癌的筛查也十分有效。  癌症早发现能够为实现手术完全治愈癌症提供更好的机会,因此研究人员希望这些诊断标记物的发现能够帮助提高病人的预后。相关研究结果发表在国际学术期刊PLOS ONE上。
  • 我国科研人员开发出新型高灵敏钙信号荧光蛋白探针
    近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授章晓辉团队、北师大生命科学学院教授王友军团队与中国科学技大学教授唐爱辉团队合作开发构建了一类新型的检测钙信号的荧光蛋白探针“尼莫”(NEMO),该探针具有更强和更精准的定量测定性能。近日,该成果在线发表于期刊《自然-方法》。生命体的许多活动都离不开钙离子(Ca2+)信号分子。细胞内钙离子浓度时空变化被称之为钙信号,它控制或调节各种细胞生命活动。开发灵敏和精准的钙信号检测探针工具对探究生命活动相关的信号机制和规律至关重要。在相关领域内被广泛应用的钙探针主要包括有机小分子类探针和遗传编码的(荧光)蛋白探针(GECIs)。目前最被广泛应用的单荧光GECI工具为GCaMPs系列,它由钙感知和荧光反应两大模块组装构建而成。其中,钙感知模块包含钙结合蛋白(如钙调蛋白CaM)及其靶肽(如M13/RS20),产生荧光变化的模块为环化重排的绿色荧光蛋白cpGFP。科学家们发现,通过改变CaM、M13与GFP三个元件之间的连接方式,连接短肽及互作界面中的关键氨基酸等方式,可改善GECIs的表现。因此,在2001年最初构建的GCaMP1版本上多次迭代改造后,至2023年最新发展的GCaMP8系列具备了显著改善的灵敏度和反应速度,但它们的反应幅度,即对钙信号大小的分辨率和线性动态范围始终有待提高。对此,合作团队采用了全新策略构建的新型高灵敏钙离子探针。从增强GECI对钙离子浓度变化的的荧光反应大小出发,合作团队采用亮度更高的新型荧光蛋白mNeoGreen(mNG)来替换广泛使用的cpGFP,结合多种设计及优化策略组合,构建了含几十个候选复合分子的GECI库,并通过系统的钙离子成像筛选和体外鉴定后,最终获得到了一组名为NEMO的新型GECI探针。与现有的GCaMP系列探针相比,NEMO探针的灵敏度及钙响应幅度有了显著提升,在领域中首次实现GECI探针对细胞内钙信号的反应幅度超过100倍;同时具有更好的抗光淬灭能力与pH稳定性,并能实现对钙离子水平的绝对定量检测。合作团队进一步在对非兴奋性细胞系、分离培养的大鼠神经元、小鼠脑内神经元在体双光子激光成像和深部脑区光纤记录等测试中发现,相比于最新或最广泛使用的GCaMP8s或GCaMP6s,NEMO系列对胞内钙信号的反应速度相当,但更灵敏并具更高的信噪比,且反应幅度提高达约10倍之多。
  • “真蛋白快速检测仪”项目喜获2013年度国家重点新产品立项计划
    近日,国家科技部公布了&ldquo 科技部关于下达2013年度有关国家科技计划项目的通知&rdquo ,我公司申报的&ldquo 真蛋白快速检测仪&rdquo 项目喜获&ldquo 2013年度国家重点新产品计划立项项目&rdquo (项目编号:2013GRB10002),该项目是国家科技部2013年度国家星火计划、火炬计划、重点新产品计划和软科学研究计划立项计划之一,旨在加快科技成果转化应用,引导和支持企业研发新产品,强化企业技术创新能力,推动企业成为技术创新的主体。 未来,公司将继续努力,加大新品研发力度,研发出更多更好的产品推向市场,服务社会。
  • 陈万涛研究员团队研发肿瘤蛋白标志物智能诊断仪器
    在创新和转化的原则指导下,项目组基于前期团队研究明确的多个口腔癌组织特异性蛋白标志物,率先在国内外成功研发了一款国产肿瘤组织蛋白标志物免疫组化图像智能诊断仪器。该仪器经过人工智能训练、建模和再优化,最终实现了从“高通量数字化—自动阅片—自动癌巢识别和分割—全片蛋白标志物表达判读和定量诊断”等环节的全链条智能定量系统。用户工作站简介口腔颌面部癌智能分子分型仪器(专家系统) 开发和应用本工作站的独特优势在于融合了临床医学、基础医学、工程学、生物学、数学和机械学等多学科领域,实现了协同合作的交叉创新。此外,它也是智能与医疗的有机整合体现。工作站的成果直接服务于临床医生,为肿瘤分子分型、转移诊断、疗效预测、以及预后预测等提供了必要的支持。
  • 大连化物所发展荧光传感器阵列监测淀粉样蛋白聚集
    近日,中科院大连化学物理研究所生物技术研究部分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队和新加坡科技设计大学刘晓刚教授团队合作,发展了一种全分子多因素调控荧光团TICT的方法,设计出具有宽动态响应范围和梯度敏感性的荧光传感器阵列,应用于Aβ蛋白聚集动力学的监测。该方法基于荧光分子的发光构效关系,通过实验和理论相结合的方式,深入理解分子发光机理,为工程化创制高性能的荧光分子提供了新思路和新方法。   通过抑制荧光分子受光激发后的扭转分子内电荷转移(Twisted Intramolecular Charge Transfer, TICT),可以开发出高亮度、高稳定性的荧光团。调控荧光团TICT性能可以设计具有不同敏感性的荧光探针以满足探测生理环境多样性的需求。分子工程方法依靠单个影响因素来调控TICT,如电子供体的供电子能力或共轭体系大小等,一直以来缺乏从分子结构整体来系统发现和考量多种影响因素。   针对这一问题,本工作中合作团队通过理论计算和实验验证,首先发现多个结构因素对荧光团TICT态存在影响,包括发色团共轭链长度、分子是否带电、供体模块的供电性以及供体和发色团之间的几何结构的预扭转等。   进一步,研究团队以广泛应用于蛋白质检测、粘度或pH指示剂的半花菁类荧光团为研究骨架,将多重影响因素系统考量指导分子结构改造,设计合成了15种半花菁衍生物荧光阵列,发光颜色涵盖整个可见光区(444至735nm),并具有梯度灵敏度和不同动态响应范围(粘度响应系数从0.46到0.97)。这种阵列的宽动态响应范围和梯度敏感性得益于荧光分子结构的多样性,最终实现了对Aβ蛋白聚集不同阶段动力学的监测以及对形成的Aβ纤维的荧光成像。徐兆超团队在理解和调控TICT这一淬灭荧光的光物理过程中做了系统性工作:通过结构改造,抑制了TICT并创制了多种高亮度的荧光染料(J. Am. Chem. Soc.,2016);发现了一种新型的光诱导分子内电荷转移机制(Angew. Chem. Int. Ed.,2019);实现了准确预测不同类型荧光染料TICT态的方法(Angew. Chem. Int. Ed. ,2020);近期也对该领域的进展做了系统性的综述(Chem. Soc. Rev.,2021)。   相关研究成果以“Monitoring Amyloid Aggregation via Twisted Intramolecular Charge Transfer (TICT)-Based Fluorescent Sensor Array”为题,于近日发表在《化学科学》(Chemical Science)上。该工作的第一作者是1818组博士后王超和博士研究生江文钞。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的资助。
  • 深圳市三聚氰胺及皮革水解蛋白检测将常态化
    4月26日,记者从深圳市农业和渔业局制定的专项方案中了解到,我市生鲜乳中三聚氰胺、皮革水解蛋白检测将实现常态化,以确保合格率达到100%。   方案对各项主要工作进行了部署,其中包括,继续开展生鲜乳专项整治行动,加快推进标准化规模养殖,将打击生鲜乳中非法添加三聚氰胺、皮革水解蛋白等添加剂的检测制度做到常态化等 开展农资打假专项治理行动,对所有农资生产经营主体开展拉网式排查,加大农业投入品违法案件查处力度 严厉打击在食用农产品生产中非法添加和滥用食品添加剂的行为,追溯非法食品添加物生产和销售源头等,以保障人民群众身体健康和生命安全。
  • 布鲁克推出多重蛋白MALDI成像和空间蛋白组学新产品
    摘要* 布鲁克使用 AmberGen 的 HiPLEX-IHC 肽编码抗体探针,结合全覆盖脂质组学、糖组学和代谢组学成像技术,为 timsTOF fleX 推出新型 MALDI HiPLEX-IHC 组织成像解决方案。* 新的 Canopy CellScape™ 单细胞、高度定量的空间蛋白质组学 ChipCytometry™ 平台具有全自动迭代染色功能,使用开源抗体对 TME 和转移研究的整个组织切片进行几乎无限的免疫肿瘤标记分析。* 对于癌细胞系和生物活检样本的蛋白质组学研究,在 timsTOF 4D 平台上采用 dia-PASEF® 可以鉴定高达 13,000 种蛋白质(控制1% FDR);采用库检索方式,在 35 分钟内可鉴定和定量 8000 多种蛋白质;使用新的 TIMScore 算法磷酸化肽段鉴定增加了 25% 以上。* 新型 timsTOF SCP 平台支持无偏单细胞蛋白质组学研究,是空间生物学癌症研究中 sc-RNA-seq 的重要补充。* 独特的高通量 timsTOF Pro 2 平台可以使液体活检生物标记物研究能够通过各种无偏的深层血浆蛋白质组学和 PTM 方法进行。2022年4月11日美国路易斯安那州新奥尔良——在2022年AACR年会上,布鲁克(纳斯达克股票代码:BRKR)推出并展示了针对空间多组学、单细胞蛋白质组学以及细胞系、组织和血浆蛋白质组学癌症的独特而新颖的研究。继最近对AmberGen公司的战略投资之后,布鲁克宣布建立合作伙伴关系,将Ambergen Miralys™ 肽标签抗体试剂盒应用于布鲁克timsTOF fleX新型MALDI HiPLEX-IHC工作流程,用于组织中的靶向蛋白质表达谱分析。通过将用于蛋白质识别的系列肽标签报告特征抗体探针与布鲁克灵活的MALDI成像工作流程相结合,研究人员可以在标准载玻片的组织切片中生成靶蛋白的高度多重图像。布鲁克timsTOF fleX平台将MALDI HiPLEX-IHC蛋白质图像与来自同一组织切片的小分子全谱成像(脂质、聚糖、代谢物、外源性物质)相结合,这是一种新颖独特的多组学分析能力,可用于新鲜冷冻或福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)切片的癌细胞系、组织和肿瘤微环境(TME)成像研究。布鲁克生命科学质谱成像业务总监Michael L. Easterling博士评论说:“空间蛋白表达图谱可以阐明免疫肿瘤学以及TME和癌转移研究中的过程。基于AmberGen肽标签抗体组合的MALDI HiPLEX-IHC工作流程提供了靶向蛋白质定位,并增加了在同一组织切片上绘制重要脂质、聚糖和代谢物分子图像的能力。此外,布鲁克还展示了新的CellScape™ 高精度靶向空间蛋白质组学仪器,该仪器最近由Canopy生物科学部门推出。Canopy生物科学的CellScape是新一代的Chipcytometry™ 仪器,它能够以单细胞和亚细胞分辨率对多种样本类型中的蛋白质生物标记物进行高倍数空间成像和量化。CellScape进一步提高了空间分辨率,提供高达 8 倍的通量和无人值守自动化。CellScape在定量生物学方面是独特的,它具有 8 个量级的极高动态范围(HDR)成像,可以定量同一样本中的低表达和高表达蛋白质,解决了高复合物成像固有的一个关键挑战。在癌症生物学中的应用非常丰富,包括肿瘤微环境(TME)中各种肿瘤和免疫细胞类型的空间表型。Canopy还推出了用于芯片细胞仪平台的空间免疫分析试剂盒。空间免疫谱 试剂盒是一种用于FFPE组织的定量、多重检测,旨在为芯片细胞研究人员(例如免疫肿瘤学)提供即用型预验证抗体试剂。这些试剂盒使研究人员能够跳过检测开发,直接进行转化和临床研究检测。
  • 从完整肌腱到单纤丝:偏振红外光谱强势助力胶原蛋白的分子取向研究
    在过去的十年里,红外(IR)光谱已被广泛应用于哺乳动物组织中的胶原蛋白研究。对有序胶原蛋白光谱的更好理解将有助于评估受损胶原蛋白和疤痕组织等疾病。因此,利用偏振红外光研究胶原蛋白(I型胶原和II型胶原)的层状结构和径向对称性逐渐成为研究热点。目前,基于焦平面阵列检测器的偏振远场(FF)傅立叶变换红外(FTIR)成像、偏振远场(FF)、光学光热红外(O-PTIR)以及散射型扫描近场光学显微镜(s-SNOM)的纳米红外技术在胶原蛋白领域得到广泛应用。偏振远场(FF)方法可应用于完整肌腱的截面,其纤维平行且垂直于偏振光排列。光学光热IR红外(O-PTIR)和纳米傅立叶变换红外(nano-FTIR)方法则应用于直径为100~500 nm的原纤维,在生物聚合物上共同实现互相印证和互补的结果。 通常,I型胶原蛋白在偏振红外光下反应不同。采用基于焦平面阵列(FPA)检测的远场傅里叶变换IR(FF-FTIR)对其进行成像时,受制于蛋白质酰胺I和II的红外特征峰吸收带的波长(~7 μm)的分辨率限,难以获取高质量的成像结果。而采用散射型扫描近场光学显微镜(s-SNOM)方法的纳米FTIR(nano-FTIR)光谱技术,可以获得空间分辨率约为20nm的红外光谱,解决了受限于IR辐射波长的限制(通常5-10 μm)。此外,采用光学光热红外技术(O-PTIR)成像和光谱学的方法,也可以摆脱红外波长的限制,实现亚微米(500nm)的空间分辨率,为完整组织和原纤维胶原蛋白的研究打开了一个新窗口。 近期,在Kathleen M. Gough等人的研究中[1],作者采用基于光学光热红外(O-PTIR)技术的PSC非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 mIRage对样品~500 nm单点区域收集振动光谱,如图1所示。该光学光热红外(O-PTIR)技术的工作原理是光热检测,其中红外量子联激光器(QCL)激发样品在1800–800 cm-1光谱范围内的分子振动。产生的光热效应通过短波长探测激光器检测。图2A-B中的光谱表明,固有的激光偏振所获得的高对比度所产生的光谱与使用FTIR焦平面阵列和偏振器组合进行的光谱测试近乎一致。并且对于安装在玻璃显微镜的不同载玻片,样品均获得了具有良好SNR的高质量光谱。图1. 完整肌腱的光学光热IR(O-PTIR)光谱,?500 nm测量点。(A)利用线性偏振量子联激光器(QCL)从CaF2窗口在平行和垂直两个不同方向上获得光谱。插入的可视图像显示了6个采谱位置;比例尺= 70 μm。(B)对比从CaF2(部)和玻璃(底部)载玻片在线性偏振QCL的平行和垂直方向上获得的光谱。 光学光热红外(O-PTIR)技术可以通过在载物台上轻易地旋转样品来测试平行和垂直于红外激光偏振方向的光谱。并利用光学光热红外(O-PTIR)技术在几个单一频率下对原纤维成像,以获得表观物理宽度的确定性估计。如图2右侧所示,在垂直方向上, 1655 cm-1处记录的单波长图像的红黄带表明该原纤维的宽度不超过500 nm。该尺寸将目标物标定为真正的原纤维,并且可与红外s-SNOM实验中检测到的300 nm原纤维相当。光学光热红外(O-PTIR)技术与nano-FTIR的测试结果相互印证,反映了“原纤维”宽度的标准范围。此外作者观察到,来自原纤维的酰胺I和II谱带比完整肌腱的窄,并且相对强度和谱带形状都发生了变化。这些光谱反映出在偏振红外光下正常I型胶原纤维的更多有用信息,并可作为研究胶原组织的基准。图2. 从CaF2窗口利用O-PTIR测试控制肌腱原纤维获得的光谱。用平行于激光偏振的原纤维获得的光谱(红色);蓝色是垂直方向上的光谱。右侧是在垂直方向基于1655 cm-1的单波长图像。正方形表示光谱采集位置。比例尺= 1 μm。 与基于焦平面阵列检测器的偏振远场傅立叶变换红外(FF-FTIR)光谱相比,光学光热红外(O-PTIR)具有更高的空间分辨率,且可提供单波长光谱。使用FF-FTIR FPA探测往往包括其他非胶原材料。同时,光学光热红外(O-PTIR)还可以提供偏振平行于原纤维取向的原纤维光谱。这也是光学光热红外(O-PTIR)和纳米FTIR光谱对直径为100~500 nm的胶原原纤维给出证实性和互补性结果的次证明。综上所述,这些结果为进一步研究生物样品中的胶原蛋白提供了广阔的基础。 参考文献:[1]. Gorkem Bakir, Benoit E. Girouard, Richard Wiens, Stefan Mastel, Eoghan Dillon, Mustafa Kansiz, Kathleen M. Gough, Molecules 2020, 25, 4295 doi:10.3390/molecules25184295.
  • 获证上市|指真生物流式荧光发光免疫分析仪可实现多种分泌性蛋白多联检
    日程&报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icfcm2023/指真生物经过多年流式细胞仪研发生产积累,以及自主研发、自主生产的多重磁性荧光编码微球技术积累,突破掌握了全自动流式荧光发光免疫分析技术,并设计开发了领先的重磅新品:HighFlux系列全自动流式荧光发光免疫分析仪。此系列仪器近期在北京市药品监督管理局获批上市。该技术平台融合流式检测技术、激光分析技术、荧光编码微球技术、生物标记技术及数字信号转换技术为一体,在同一反应体系中可对多种指标进行快速、定量检测,从而实现多种分泌性蛋白多联检,满足临床诊断或基础科学研究需求。HighFlux系列全自动流式荧光发光免疫分析仪技术原理基于指真生物自主研发的荧光编码微球系统,通过微球内部两种不同浓度荧光染料的排列组合,形成数十种不同荧光编码微球。将不同种类单克隆抗体偶联至荧光编码微球表面,形成“抗体-荧光编码微球”复合物,再利用“夹心法”或“竞争法”检测样本中对应待测物的浓度,实现多联检。解决的问题与痛点在医院检验科,目前最常用免疫检验技术---化学发光法,但化学发光法也有技术瓶颈---单指标检测。在二甲以上医院,它的检测效率往往无法满足高速增长的临床检测量,让院方非常头疼。要想解决这个矛盾,常规方法一是增加检测仪器,但这对医院场地和科室成本提出了较高的要求;二是增加单机检测效率,如使用联检技术等。指真生物HighFlux系列产品同时解决了这两个问题:1、解决单指标检测,HighFlux实现多联检、高通量HighFlux产品最大检测通量为120样本/h,每管内可实现多指标联检。举例来说,12因子检测可以实现1440测试/h,单位时间大幅度提高了检测通量。2、HighFlux体积小巧,节省实验室空间,提高空间利用率HighFlux产品为桌面机,产品尺寸:70cm(W)×90cm(D)×65cm(H)。1台化学发光仪器空间可以摆放3台HighFlux仪器,极大节省实验室空间。配套检测菜单细胞因子系列产品包含临床上常用的细胞因子检测试剂,主要有IL-1β/IL-2/IL-4/IL-5/IL-6/IL-8/IL-10/IL-12p/IL-17/TNFα等。主要临床应用:辅助疾病诊断、感染早期诊断;评估感染严重程度、细胞因子风暴监测;免疫状态评估、用药检测及预后等。肿瘤标志物覆盖常见的肿瘤标志物检测试剂,包括肺癌测定试剂盒、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、癌胚抗原(CEA)、角蛋白19片段(CYFRA21-1)、鳞状细胞癌抗原(SCCA)、胃泌素释放肽前体(ProGRP)。感染评价指标涵盖临床常用的四种感染评价指标,实现一机检测感染。主要检测试剂有SAA/CRP联检试剂(1:200)、C-反应蛋白(CRP)(1:200)、PCT/IL-6联检试剂、降钙素原(PCT)、白介素6(IL-6)。性激素检测八种性激素检测试剂,主要有促卵泡生成素(FSH)、促黄体生成素(LH)、抗缪勒管激素(AMH)、泌乳素(PRL)、β-人绒毛膜促性腺激素(β-HCG)、睾酮(T)、孕酮(P)、雌二醇(E2)。持续开发中......
  • 蛋白质含量测定新方案——排除假蛋白氮(NPN)的干扰
    不法商人添加非法添加物的根本原因是,本来劣质产品中蛋白质含量就很低,需要添加用凯氏定氮法查不出的含氮物质充数。因为现行的凯氏定氮蛋白质测定方法局限于:只能测试总有机氮含量,而非特定的蛋白质中氮含量,因此,方法缺陷被不法商人所投机利用,使伪劣产品蒙混达标。 传统上,蛋白质的测定一直采用凯氏定氮法。该法的误区是:通过氧化还原反应,把低价氮氧化并转为氨盐,再通过氨盐中氮元素的量换算成蛋白质的含量。凯氏定氮针对有机氮化合物,主要是指蛋白质,aa,核酸,尿素等N3-化合物。非蛋白质的含氮化合物,,如三聚氰胺等,在凯氏定氮过程中,被同样消化成(NH4)2SO4,造成蛋白值虚高,我们统称这些化合物为假蛋白氮(NPN)。 从食品安全控制可靠性上考虑,解决问题的根本方法,是直接测试食品中的真蛋白质含量。因为,如果能够一次直接测定食品中真蛋白质含量,那么就堵住了市场监管上的漏洞,使伪劣产品无所遁形。因此添加假蛋白质物质,如三聚氰胺等就毫无意义了。区别蛋白质与NPN的意义在于可以获得真实准确的蛋白质含量。从根本上解决了问题,厂商只能提供达标产品。这对需要进行蛋白质检测行业如食品、饲料及蛋白研究和管理领域具有重要的价值。呼吁中国国家有关部门将真蛋白质检测尽快纳入预防性安全监控标准。 1.食品行业的蛋白质问题 监控食品加工过程中的所有流程节点,包括原料采购、浓缩、勾兑、干燥、储存等。如假劣奶粉的危害就在于产品未达到国家蛋白标准限定,但在&ldquo 国标&rdquo 的凯氏定氮法检测后通过检测,其原因就在于搀加大量的NPN,造成蛋白质含量虚高。所添加的NPN大部分是化工产品,严重威胁食品安全。 2.饲料行业的蛋白质问题 饲料行业同样面临NPN造成的危害。例如最近引起社会关注的三聚氰胺。三聚氰胺含氮量达66%,白色无味,与蛋白粉外观相似,是被不法厂商大量使用的NPN。与&ldquo 瘦肉精&rdquo 、&ldquo 苏丹红&rdquo 等少数违禁添加剂一样,损害动物机体健康,并最终通过食物链转移到人体内。三聚氰胺高温下会形成氰化物,长期或反复接触对肾脏器官形成巨大损害。 3.其他研究领域的蛋白质问题 植物原料中NPN的含量随季节、地域及品种变化很大。精确检测蛋白质含量,排除NPN干扰对于保证科学研究的严谨性具有重要意义。 美国CEM 公司的真蛋白质SPRINT分析仪,是目前唯一的真蛋白质测试仪,其主要特点: 1.直接测量&ldquo 真蛋白质&rdquo ,而非总氮含量 2.所有类型样品检测(液体、固体、粉末状、奶油、肉类、坚果类、谷物、种子等); 3.测量时间只需两分钟;全自动操作,无需有经验的化学家; 4.对三聚氰胺等非法添加剂,不会产生错误的蛋白质测量结果,精确性和准确度等优于凯氏定氮法; 5.对非氮蛋白质的测定无需校准,直接测量; 6.无需化学试剂;相比目前的检测方法,具有更低的操作成本; screen.width-300)this.width=screen.width-300" border="0" alt="" src="https://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/2008328164614.jpg" / http://www.analyx.com.cn/products/list.asp?classid=122
  • “蛋白质动态学新技术”成功解析蛋白复合体结构
    近日,中国科学院武汉物理与数学研究所研究员唐淳课题组利用基于973重大科学研究计划“蛋白质动态学研究的新技术新方法”建立的研究技术,协助华中农业大学教授殷平课题组首次解析了N6腺嘌呤甲基转移酶METTL3-METTL14蛋白复合体结构,该研究成果发表于《自然》杂志。  该工作揭示了RNA N6腺嘌呤甲基化修饰过程中的结构基础,是表观遗传学领域的一项重大突破。唐淳、武汉物数所副研究员龚洲和博士后刘主参与该项目,利用课题组发展的新技术新方法,通过结合小角X光散射与计算机模拟的手段,为该蛋白复合体的结构解析提供了研究方法上的帮助。  经过近3年的努力,唐淳课题组发展、建立了包括核磁共振波谱、小角X光散射、化学交联质谱分析、单分子荧光检测和成像等技术在内的多种生物物理化学手段,并开发相应的整合计算方法,用于蛋白质动态结构及其转换过程的研究。课题组除了完成自身的科研项目外,积极开展广泛的合作与交流,与国内外同行共享研究技术和方法。目前,得益于“蛋白质动态学研究的新技术新方法”项目的实施,课题组已助力多个重要蛋白质结构的解析,取得了一系列的研究成果,研究成果发表于《自然—化学生物学》、eLife 等国际一流杂志。
  • 化学蛋白质组学揭示高铁血红素-蛋白互作谱
    大家好,本周为大家分享一篇最近发表在Journal of The American Chemical Society上的文章,A Chemical Proteomic Map of Heme−Protein Interactions1。该文章的通讯作者是美国斯克利普斯研究所的Christopher G. Parker研究员。高铁血红素(heme)是人体中许多蛋白质的辅助因子,也是血液中氧气的主要转运体。最近的研究也证实了高铁血红素可以作为一种信号分子,通过与伴侣蛋白质结合而不是通过其金属中心反应来发挥其作用。然而,目前关于血红素结合蛋白的注释还不够完整。因此,本文采用化学蛋白质组学的方法去揭示人体中与高铁血红素发生互作的蛋白质谱。化学蛋白质组学是揭示蛋白质功能和发现药物靶标的重要工具。其中,最常用的是基于活性的蛋白质分析(Activity-based protein profiling,ABPP),通过结合活性分子探针标记及串联质谱分析,实现对靶标蛋白的鉴定。如图1b,本文设计了一个“全功能”活性分子探针(HPAP),共包含3个部分:1. Hemin母核,用于与靶蛋白非共价结合;2.光活化基团-双吖丙啶,可在UV光照下生成卡宾,促使分子探针与蛋白发生共价交联;3. 炔基,可在铜催化下与含有叠氮的试剂(荧光标签,生物素)发生点击化学反应,后两者组成FF-control。具体实验流程如下图1a所示,用HPAP处理不同细胞(In Situ)或不同细胞来源的蛋白质组(In vitro),HPAP中的hemin母核可与靶蛋白发生非共价结合,经UV光照,HPAP-蛋白间形成共价交联,再利用点击化学可将HPAP-蛋白与荧光素(TAMRA)或者生物素标签相连,用于后续的荧光成像(In-gel fluorescence)或者链霉亲和素纯化、LC-MS鉴别定量(MS-based I.D. and quantitation)。 图1. (a)使用基于高铁血红素的光亲和探针(HPAP)识别血红素结合蛋白的流程示意图。(b) HPAP、hemin和FF-control的结构;(c) HEK293T裂解物中与HPAP结合的蛋白的荧光成像;(d) hemin加入对HPAP与蛋白结合的影响。作者首先使用了SDS-PAGE去评估了HPAP标记蛋白的能力。如图1c所示,随着HPAP浓度的提高,胶图上条带颜色也逐渐加深,说明HEK293T细胞裂解液中与HPAP结合的蛋白在逐渐增加。如图1d所示,在10 μM HPAP的条件下,逐渐加入hemin,可以看到胶图上条带颜色逐渐变浅,说明hemin与HPAP之间发生了竞争,HPAP模拟了hemin与蛋白的结合过程。随后,作者又使用已知的hemin结合蛋白来确认HPAP捕获目标蛋白的能力。如图2所示,这些已知蛋白被HPAP成功的标记上,但由于hemin的加入,条带的颜色在逐渐变浅(TAMRA)。Western blot的结果显示,蛋白的总量并无太大变化,但hemin的竞争结合,导致与HPAP结合的蛋白量在下降。以上实验均说明,HPAP具有较好的选择性标记能力,能够模拟hemin与靶蛋白的结合,并以共价交联的方式标记在蛋白上。 图2. 用已知的高铁血红素结合蛋白确认HPAP捕获目标蛋白的能力。验证了方法的可行性后,作者将HPAP与定量蛋白质组学结合用于绘制高铁血红素-蛋白质互作谱。考察了多种细胞系,包括:人胚胎肾细胞(HEK293T)、人慢性髓系白血病细胞(K562)以及人原代外周血单个核细胞(PBMCs)。每种细胞系设置了两种实验形式:1)特异性结合实验(Enrichment):通过将HPAP识别出蛋白与FF-Control识别出的蛋白进行对比,排除非特异结合的干扰(图1b),如果同一蛋白通过HPAP富集到的量是FF-control富集到的量4倍以上,则认为该蛋白是HPAP特异性结合蛋白。2)竞争性结合实验(Competition):观察HPAP富集的蛋白在hemin和HPAP同时存在时富集到的量的变化,变化大于3倍且具有显著性差异(p<0.05)的蛋白被认为是HPAP与hemin竞争性结合的蛋白。最终确定的高铁血红素结合蛋白应满足以上两种实验的筛选标准(图3a)。如图3b-d所示,总共鉴定出378个的高铁血红素结合蛋白,其中214个来自HEK293T, 182个来自K562, 107个来自PBMC。尽管三种细胞类型之间的结合蛋白有一些重叠,但大多数靶点蛋白只存在于一种或两种细胞类型中(图3b),这暗示血红素在不同细胞中可能发挥不同的功能。其中,19个靶点蛋白是在UniProt上已经注释为高铁血红素的结合蛋白,剩余都是未揭示的结合蛋白。这些结合蛋白按照功能可划分为:转运蛋白,转录因子,支架蛋白和酶(图3c),根据代谢通路又可进一步划分(图3d)。作者最后对几个新发现的结合蛋白进行了验证,并选择IRKA1进行进一步的作用机制研究。IRKA1在调节炎症信号通路中起着关键作用,IRAK1被IRAK4磷酸化,然后自磷酸化,产生NFkB介导的炎症反应。经实验确认(图4),hemin是IRKA1的一种变构活化配体,可增强其酶活性,促进IRAK1的自磷酸化。 图3. 基于蛋白质组学的HPAP-蛋白互作分析。 图4. Hemin对IRKA1的调节作用。总之,本文设计开发了一种基于高铁血红素的光亲和探针,它可以与化学蛋白质组工作流程结合,以识别不同蛋白质组中的高铁血红素结合蛋白。利用该方法也可拓展至其他分子配体靶标蛋白的识别。 撰稿:刘蕊洁编辑:李惠琳原文:A Chemical Proteomic Map of Heme-Protein Interactions参考文献1. Homan, R. A., Jadhav, A. M., Conway, L. P., & Parker, C. G. (2022). A Chemical Proteomic Map of Heme-Protein Interactions. Journal of the American Chemical Society, 144(33), 15013–15019.
  • 蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会胜利召开
    p   2016年6月1日,在国际检验医学溯源联合委员会(JCTLM)的指导下,由国际计量局(BIPM)、中国计量科学研究院(NIM)和中国食品药品检定研究院(NIFDC)主办、成都市人民政府联合主办,中国分析测试协会(CAIA) 承办、全国临床医学计量技术委员会协办的“蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会(PPTD)”在四川省成都市香格里拉大酒店胜利召开。国家质量检验检疫总局和国家食品药品监督管理总局给予本次会议极大的支持。 br/ /p p   共有来自国际计量局、国际检验医学溯源联合委员会、世界卫生组织、国际临床化学联合会、欧盟标准物质与测量研究院等国际组织,美国、德国、英国、日本、韩国等十一个国家的三十余名国际代表,以及来自中国科学院、中国工程院、数十家大学、研究所及企业的450余名国内代表参加此次研讨会。仪器信息网编辑有幸参与盛会并进行报道。 br/ /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 会议现场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/3a98c845-0f31-4dd8-85ea-50a1a833c372.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 会议现场 /span /strong /p p   大会伊始,进行的是隆重的开幕仪式,由中国计量科学研究院副院长段宇宁主持。 /p p style=" text-align: center " img title=" 段宇宁.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/307ab38c-d475-439f-beb8-d988516fa920.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国计量科学研究院副院长段宇宁 /span /strong /p p   生命健康是世界各国关注的焦点,随着蛋白及肽类药物和诊断试剂在生物医药产品中所占比例的不断加大,其准确表征和溯源技术成为产品研发和质量控制的关键点及难点,相应的,肽类和蛋白的测量方法与标准研究也是近年来国际计量学研究的热点和重点方向。本着搭建学术交流平台,促进产业发展的目标,本次研讨会汇集全球范围内从事蛋白质与肽类药物与诊断试剂分析、测量标准研究和应用的专家学者、管理者及产业界代表,共享一场学术盛宴。 /p p   出席开幕式的嘉宾有:国家质检总局党组副书记、副局长梅克保 成都市委副书记、市长唐良智 国家质检总局计量司司长谢军 成都市政府副市长田蓉 中国计量科学研究院院长、大会组织委员会主席方向 国际计量局化学部主任、大会组织委员会主席Robert Wielgosz等,另外,出席会议的还有分析测试协会、四川省质量技术监督局、四川出入境检验检疫局、四川食品药品监督管理局、成都市食品药品监督管理局的有关领导。 /p p   国家质检总局党组副书记、副局长梅克保为大会致辞。 /p p style=" text-align: center " img title=" 梅克保.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/1c317898-bd37-4886-8c73-2ef02aabc80c.jpg" / br/ /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 国家质检总局党组副书记、副局长梅克保 /span /strong /p p   梅克保说,这次盛会是我国计量学的一次大事,首先代表中国国家质检总局对会议的顺利召开表示热烈的祝贺。 /p p   计量是科学技术的基础,是人类认识世界的工具,是社会进步的基石。从古代的度量衡,到今天的物理、化学、生物计量 从最初服务于工业生产和贸易、到如今应用于气候变化、医疗健康、节能环保等领域,计量不断被赋予新的内涵和使命,在社会管理、民生保障、国防建设等基础领域的作用越来越重要,成为促进科技进步,推动经济社会发展和保障国防安全的重要支撑。 /p p   借此机会,梅克保对计量科学提三点希望:第一,计量要为健康生活服好务:当前,化学生物计量作为一个崭新的计量领域,发展十分迅速,它与健康、安全、质量密切相关,在健康领域得到众多应用,应进一步加强计量与食药监等部门的紧密合作,进一步推动我国化学生物计量的发展,为老百姓的健康生活服好务 第二,计量要为科技创新带好路,没有计量就没有科学,计量精度的每一次提高,都给相关领域的测量、科学仪器的进步以及科技创新以极大的推动力量,科学的计量方法和准确的测量数据,推动了世界科技发展,而科技的发展,也同样对计量提出了不断革新的要求。第三,计量要为产业发展服好务。从历史到现在,从中国到世界,从日常生活到前沿科技,计量文化源远流长,计量发展任重道远。我们由衷期待中国计量工作能以这次研讨会为契机,在大家的共同努力下,取得更多成绩,创造更多辉煌,为建设世界科技强国做出新的、更大的贡献,最后预祝本次会议取得圆满成功。 /p p   成都市委副书记、市长唐良智致辞。 /p p style=" text-align: center " img title=" 唐良智.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/d93bbb50-c455-43df-89fb-3dbd9329d7f0.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "  成都市委副书记、市长唐良智 /span /strong /p p   六月的蓉城,流光溢彩,唐良智代表成都市政府,对研讨会的召开表示热烈的祝贺,向各位领导、专家莅临成都表示热烈的欢迎。医学进步是人类发展的重要保障,而检验医学溯源是现代医学发展的重要导向。国际检验医学溯源联合委员会在世界各国开展了与检验医学有关的标准物质、测量方法的研究与开发,在领域内发挥了重要作用。蛋白质与肽类由于分子量大、结构复杂,其测量一直是国际医学计量学的研究热点、重点,相信这次研讨会的召开,必将有力的促进国际医学计量学的交流,也必将有力推动全球生物医学产业的加快发展。 /p p   大会组织委员会主席、国际计量局化学部主任Robert Wielgosz博士致辞。& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" Robert.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/d09d5930-ab5b-48cd-8361-a88572e9d513.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 国际计量局化学部主任Robert Wielgosz /span /strong /p p   Robert & nbsp Wielgosz博士表示,能够来到成都参会,感到很高兴,非常感谢中国计量科学研究院方向院长及李红梅所长为大会所作出的出色工作。这次会议是一个非常好的机会,研究人员共聚一堂,共同探讨计量科学在肽类和蛋白药物以及诊断试剂中的应用,以保证这些产品的质量。 /p p   本次会议组织委员会主席、中国计量科学研究院院长方向先生致辞。& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 方向.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/793ad362-b658-49e3-8e40-6a6331fe0a49.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国计量科学研究院院长方向 /span /strong /p p   方向表示,在这个美丽的六月,我们共聚天府之国成都,共同研讨交流体外诊断与生物医药产业发展大计,开展技术交流合作,具有重要意义。能够成为本次会议的中方主席,方向感到十分荣幸、高兴,方向谨代表中国主办方,对来自世界各地的专家学者表示热烈欢迎,并对各方代表对此次会议所作出的努力表示衷心感谢,感谢Robert博士与其共同担任组委会主席,感谢国际计量局、中国食品药品检定研究院、成都市政府等共同担任本次会议的主办方。& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp br/ /p p   生命科学和生物医学,是人类进入信息革命时代后诞生的新生事物,关系着医疗诊断和人类健康,其既预示着未来发展方向,也存在许多未知领域,需要我们不断探索和攻克。蛋白和肽类及诊断试剂在生物医药产业中占有重要的比例,质量控制是保证其研发和使用安全的有效前提,而计量学表征和评价是其质量控制的重要前提,必将更加有效推动生物医药产业的发展,也将进一步保障人类健康,为提升生命质量奠定坚实基础。未来我们将更快加强精准医疗和化学生物计量基础研究,特别是加强与体外诊断与生物医药有关的标准物质、测量方法的研究和提供科学有效的量值,同时,也将进一步加强与世界各国在化学生物计量领域的交流与合作。 /p p   计量在动态世界中不断变化,而始终不变的是其对量值准确,测量精准的永恒追求、对真理的追求。我们同样希望计量这把神奇的钥匙,能够更加精准、更加快速地感知未来生物世界的变化,不断开启化学生物计量的新征程,新时代。最后,方向预祝本次会议取得圆满成功。     br/ /p p   开幕式后,大会正式进入学术研讨会阶段。 /p p   上午分别由来自BIPM的Robert Wielgosz报告了“STRENGTHENING THE WORLD-WIDE MEASUREMENT SYSTEM IN SUPPORT OFDIAGNOSTICS AND THERAPEUTICS”、来自WHO的Micha Nuebling报告了“WHO standards for in vitro Diagnostics”、来自JCTLM的Gary Myers报告了“ACCURATE RESULTS FOR PATIENT CARE:JCTLM AND THE STANDARDIZATION OF IVD TESTS”、来自清华大学的林金明报告了“DROPLET GENERATION AND ITS APPLICATION TO MULTICHANNEL CHIP-MASS SPECTROMETRY (CHIP-MS)”以及来自NIST的Laurie E. LOCASCIO报告了“MEASUREMENT STANDARDS FOR PRECISION MEDICINE”。 /p p style=" text-align: center " img title=" WHO.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/d335fb9c-3c3c-486c-a8e7-f2fdf3cd8dff.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 世界卫生组织(WHO)标准部负责人Micha Nuebling /span /strong br/ /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_8627_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/645d10e4-1b65-4f60-9a83-5d41d385692c.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " span style=" line-height: 0px display: none " id=" _baidu_bookmark_start_11" ? /span /span /strong span style=" line-height: 0px display: none " id=" _baidu_bookmark_start_26" ? /span span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 检验医学溯源联合委员会(JCTLM)执行委员会主席Gary Myers /strong /span span style=" line-height: 0px display: none " id=" _baidu_bookmark_end_27" ? /span /p p style=" text-align: center " img title=" 林金明.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/e50c8920-b126-4043-8b6f-93b9dc6b26ed.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 清华大学化学系教授林金明 /span /strong br/ /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_8696_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/73edc108-e226-4db9-9a45-ced66d22a3a1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /strong /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 美国国家标准与技术研究院材料计量研究所(MML)主任Laurie E. LOCASCIO /span /strong br/ /p p   本次大会还准备了丰富的墙报展,供与会者参观讨论。 /p p style=" text-align: center " img title=" 墙报.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/48c1746d-528a-4875-b361-f03a78e64198.jpg" / /p p   赞助本次研讨会的仪器厂商有:岛津、沃特世、布鲁克、赛默飞、华质泰科、加拿大AES等,其展位为参会代表准备了丰富的仪器展示及解决方案。 /p p style=" text-align: center " img title=" 岛津.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/2b10a1db-1e93-4f28-ad1c-97519d931aa1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 岛津 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 沃特世.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/56fb7809-8690-48f2-ab40-0274e873e068.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 沃特世 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 布鲁克.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/55caa61b-bb97-42b3-97d0-9547f23deb59.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 布鲁克 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 赛默飞.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/39a434b2-8c0c-4b28-be22-6d97c20c9a13.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 赛默飞 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 华质泰科.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/87f18bb9-4249-4b6f-919f-51b8261d9cce.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 华质泰科 /span /strong /p p style=" text-align: center " img title=" CE.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/062b0e4a-e5a4-4dbd-b307-a3ab9fe2029a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 加拿大AES /span /strong /p p   6月1日下午,研讨会分为三个分会场,主题分别为“蛋白和肽类药物表征和质控方法研究”、“蛋白和肽类诊断标准研究”及“体外诊断试剂发展与质量控制”。 /p p style=" text-align: center " img title=" 分会场3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/db14adc5-e341-4201-8082-6e46f8df7852.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 分会场 /span /strong /p
  • 蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会圆满闭幕
    仪器信息网讯 在结束了各分会场报告后,参加“蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会”的450余名代表再次齐聚一堂,聆听精彩的大会报告。  会议现场  中国工程院副院长、本次研讨会学术委员会主席刘旭院士为大会致辞。  中国工程院副院长刘旭院士  刘旭院士说到,蛋白和肽类药物及诊断试剂以其精准性、便易性和高效性极大提高了疾病诊断准确性和预防水平,在现代医疗体系中占据越来越重要的位置,在生物医药产品中所占比例也不断加大。2014年,我国体外诊断产品市场规模达到306亿元 预计2019年将达到723亿元,年均复合增长率高达18.7%。近年来,我国越来越多的企业投入到蛋白和肽类药物及体外诊断试剂的开发和生产中来,其品种和市场份额也逐年显著提高。以此同时,随着蛋白、肽类药物和体外诊断试剂行业的发展,尤其大量治疗性肽和蛋白药物的研发和上市,对产品标准、测量技术提出迫切需求,准确表征和控制技术成为制约产品质量和产品研发推广的关键点与难点,也是国内外普遍面临的热点问题和重点方向。  本次“蛋白和肽类药物及诊断试剂研发与质控国际研讨会”本着搭建学术交流平台、提升质控整体水平、促进产业稳定发展的目标,吸引了全球范围内450余名从事新技术研发、计量标准研究、质量控制研究和应用研究的专家学者、管理者及产业界代表参加,盛况空前。  本次会议以蛋白和肽类药物、诊断试剂研发及质量控制为主题。会议报告内容涵盖该领域前沿的测量方法研究、标准需求、测量与质量控制技术的进展、还体现了在体外诊断、蛋白质药物标准化的典型行业应用。会议主题将传统的检测技术提升至科学、精准的表征和评价体系,尤其是突出了计量在该领域的主要作用。计量是研究测量及其应用的科学,目标是保证全球范围内的质量检测活动的量值准确统一,在蛋白及肽类药物安全性和有效性评价相关测量技术的研究及标准化方面起着重要的支撑作用。相信,它将会对推动生物医药产品质量与安全水平的提升,以实现我国蛋白及肽类药物的安全、有效和质量可控,推动我国医药产业发展、提升国产蛋白及肽类药物和诊断试剂的国际竞争力起到重要的作用。  组织研究、讨论工程科学技术领域的重大、关键性问题是中国工程院的重要职能之一,医药产业的健康有序发展也是中国工程院关注的重点。蛋白和肽类及诊断试剂在生物医药产业中占有重要的比例,关系着医疗诊断和人类健康,一方面预示着未来发展方向,同时也存在许多挑战。三天的学术盛会,建立了蛋白和肽类药物前沿研究与工程化转化的桥梁和纽带,同时也将为研发、质控、产业化等全领域专家奠定合作共赢的基础,为全面提升产品研发水平和质量,促进行业发展,保障人民健康起到非常积极的作用。  最后,刘旭院士代表中国工程院祝贺本次大会圆满成功!  接下来,由中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所所长李红梅研究员介绍“优秀墙报奖”评奖规则,由中国科学院张玉奎院士宣布获奖名单,并由中国工程院副院长刘旭院士、检验医学溯源联合委员会执行委员会主席Gary Myers博士、中国计量科学研究院副院长吴方迪研究员、岛津公司代表等人为获奖者颁奖。  颁奖仪式  当天的大会报告分别由韩国标准科学研究院CCQM蛋白质组主席Sang-Ryoul Park博士、清华大学林金明教授、中国计量院李红梅研究员和检验医学溯源联合委员会执行委员会主席Gary Myers博士主持。  主持人 左起分别为Sang-Ryoul Park博士、林金明教授、李红梅研究员、Gary Myers博士  本日大会报告内容同样精彩纷呈,十余位领域内知名专家为到会者做出了专业分享。报告专家有:北京理工大学的邓玉林教授、欧洲标准局联合研究中心欧洲委员会科学主任Heinz Schimmel、中国计量科学研究院李红梅研究员、解放军总医院生化科主任颜光涛、意大利米兰比可卡大学Mauro Panteghini、军事医学科学院放射与辐射医学研究所的应万涛副研究员、中国科学院张玉奎院士、美国密苏里州立大学Randie Little教授、国际临床化学联合会Graham Beastall博士、中国食品药品检定研究院副院长王佑春研究员以及英国曼彻斯特生物技术研究院Perdita Barran博士。  北京理工大学邓玉林教授  欧洲标准局(IRMM)联合研究中心Heinz Schimmel博士  中国计量科学研究院李红梅研究员解放军总医院生化科主任颜光涛  意大利米兰比可卡大学Mauro Panteghini  军事医学科学院应万涛副研究员  美国密苏里州立大学Randie Little教授  国际临床化学联合会Graham Beastall博士  中国食品药品检定研究院副院长王佑春研究员  英国曼彻斯特生物技术研究院Perdita Barran博士 会议组织团队合影
  • 红外多光子解离用于Top-Down表征膜蛋白复合物和G蛋白偶联受体
    大家好,本周为大家分享一篇来自Angewandte Chemie - International Edition的文章:Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors[1],文章的通讯作者是牛津大学化学系的Carol V. Robinson教授。  非变性质谱(Native MS)是结构生物学中一个成熟的工具。在电喷雾电离过程中使用非变性缓冲液可以保存多组分蛋白质复合物之间的非共价相互作用,以及它们的配体、辅因子或其他结合蛋白。它可以用于探究蛋白质复合物的相互作用和功能,因为结合事件导致质量变化,可以在质谱仪中跟踪和剖析。然而,由于膜蛋白的疏水性,使得它们在传统的非变性质谱缓冲液中不溶且容易聚集,因此在非变性质谱中呈现出独特的挑战。目前采用的方法是将蛋白质复合物溶解到膜类似物中,例如:去垢剂、纳米脂质盘、两性聚合物等,再将这些膜类似物通过碰撞激活去除。其中去垢剂是应用的最广泛的一种。然而由于碰撞激活的能量在应用中受到限制,该方法并不能在质量分析前很好地去除去垢剂。此外,在非变性质谱条件下,键的断裂也受到非共价相互作用强度的影响(例如蛋白质-蛋白质、蛋白质-去垢剂剂以及去垢剂胶束内的相互作用)。  基于光子的方法,如紫外光解离(UVPD)和红外多光子解离(IRMPD)已被证明有利于可溶性蛋白质及其复合物的Top-Down质谱分析。与此同时,基于光子的膜蛋白Top-Down模式的应用正在兴起。原理上,激光束路径中的离子被连续地驱动到振动激发态。因此,在基于光子的方法中,能量储蓄通常与前体离子的电荷状态和分子量无关。然而,电荷状态和分子量仍然会影响肽键解离需要的输入能量。先前报道的通过UVPD对79 kDa的五聚体的大电导机械敏感通道(MscL)Top-Down的断裂得到了令人印象深刻的54%的序列覆盖。然而,对于氨通道(AmtB)一个127 kDa的同源三聚体,通过碰撞激活和UVPD两种不同的方式破碎,仅实现了20%的序列覆盖率。事实上,相对较低的序列覆盖率是由于大分子量以及三聚体中增加的非共价相互作用影响的结果。尽管这些工具能够在非变性状态下实现Top-Down质谱分析,但其在膜蛋白表征中的应用仍不广泛。这就要求建立一种能使低电荷密度的高分子量蛋白质稳定地产生蛋白质序列离子的方法,而膜蛋白嵌入异质膜或膜类似物则使这一问题更加复杂。虽然IRMPD之前被用于从去垢剂中释放膜蛋白,但使用IRMPD对非变性的膜蛋白进行测序的研究相对较少。  图1. (A)改进的Orbitrap Eclipse Tribrid的原理图,其中包括一个红外激光器直接进入四极线性离子阱(QLIT)的高压细胞。离子化的蛋白质胶束被转移到高压QLIT中,在那里整个离子群受到红外光子的照射,然后被转移到Orbitrap进行质量分析。通过调节激光输出功率(W)和照射时间(ms),可以使膜蛋白从去垢剂胶束中完全解放出来。(B)三聚氨通道(AmtB)在3.0 W输出功率和200ms辐照时间下的非变性质谱。(C)在3.3 W输出功率和200ms辐照时间下AmtB的非变性质谱。  因此,作者利用改进的Orbitrap Eclipse Tribrid质谱仪,与连续波远红外(IR) CO2激光器连接,使光束聚焦到双四极杆线性离子阱(QLIT)的高压池中(图1A)。红外激活可以有效地去除蛋白质复合物中的去垢剂胶束,随后通过IRMPD使得膜蛋白碎片化。在这种安排下,由纳米电喷雾电离产生的蛋白质复合物被转移到高压池中。在转移到Orbitrap进行检测或m/z分离和随后的碎片化之前,整个离子群将受到943cm-1红外光子的照射。利用红外的方法去除去垢剂胶束,红外激光有两个可调控参数:激光输出功率(高达60瓦)和照射时间(毫秒到秒)。因此,可以更好地控制从蛋白质胶束中释放膜蛋白,确保非变性复合物的保存,同时完全去除包裹复合物中的去垢剂。通过对激光输出功率和照射时间的优化,作者发现红外激活的参数是高度可调的,不同的激光功率和照射时间的组合也可以产生分辨率相当的谱图。其中例如在3.3 W下照射200 ms时,可以得到多个电荷态的三聚体峰(~6500 m/z),也可以观察到三聚体与脂质结合的峰,而且对于图谱中的单体也能观察到与脂质结合的峰(图1C)。作者还对不同的去垢剂产生分辨率较高的图谱所需要红外参数进行了评估,从而评价了这几种去垢剂得到高分辨率图谱的难易程度(图2)。  图2. 红外辐射去除膜蛋白离子中的去垢剂是高度可调的。增加激光输出功率对三种常用的MS兼容去垢剂(C8E4,G1和DDM) AmtB三聚体峰外观的影响。辐照时间固定为200 ms,激光输出功率分别为2.1、2.4、3.0和3.6 W。去垢剂在真空中按易去除的顺序显示,这是由完全释放膜蛋白复合物所需的激光输出功率决定的,从而在m/z光谱中产生良好分辨的电荷状态峰。为了探究IRMPD分离蛋白质和去垢剂胶束的机制,作者对三种不同的去垢剂:四聚乙二醇单辛醚(C8E4)、树突状低聚甘油(G1)和十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)的溶液相和气相红外光谱进行了表征,并利用密度泛函理论(DFT)计算得到了C8E4头部基团的红外谐波光谱,用来验证所得到的红外吸收光谱会受到振动耦合的影响,对于质子化的去垢剂离子,氢键和富氧去垢剂内的质子共享可以改变观察到的振动频率。结果表明C8E4胶束的溶液相吸收光谱包含一个与预期激光波数943cm-1重叠的显著带,这就解释了为何较低的激光能量可以将去垢剂胶束和蛋白质复合物分离。而在谐波光谱中在预期的激光波数处的确产生了峰,并推测该峰来自于O-H伸缩、C-C伸缩,C-H弯曲和C-O伸缩振动的耦合。而G1和DDM的最大吸收则偏离了943cm-1的预期波数,作者认为这是不同去垢剂氢键作用的结果。而蛋白质在真空中的红外吸收能力较弱,由此推测在IRMPD的过程中,去垢剂是主要的吸收对象。所以仅需要较低的能量就可以使蛋白质从复合物中剥离而不至于破坏蛋白质的非共价作用。完整的蛋白质离子还支持串联质谱的实验,为了得到蛋白质的序列信息,作者分离了m/z在6674处(电荷态为+19)的AmtB三聚体蛋白,并将其置于高激光输出功率(9 W)下照射5 ms,在m/z 1750~4000之间产生密集的多电荷态离子片段,并得到了26%的序列覆盖,这优于之前基于碰撞激活的方法(  图3. 三聚体AmtB的IRMPD。(A)在m/z 6674处分离19+电荷态离子阱后,IRMPD后观察到的碎片离子MS2谱。多重带电碎片被高亮显示 来自相同地点的重复片段用虚线分组。为了清楚起见,许多指定的离子没有注释 (B)片段丰度相对于裂解原点(残基数)的条形图,其中丰度表示来自每个位点的片段归化一强度之和。条形图的颜色强度表示每个片段的加权平均电荷。将AmtB的拓扑域叠加在条形图上 α-螺旋跨膜区域用黄色方框表示,编号为1到11。跨膜区由质周环和细胞质环连接,用灰色线表示。(C)主干裂解位点覆盖在AmtB (PDB: 1U7G)的结构上。蓝色和红色阴影区域分别代表b型和y型离子。颜色强度对应于所分配片段的丰度。从气相分子动力学模拟中得到的高温(500 K)下的跨膜螺旋快照用虚线圈标出。为了验证这一个推测,作者又对另外两种GPCR蛋白:β -1-肾上腺素能受体(β1AR)和腺苷A2A受体(A2AR)用IRMPD进行了MS2图谱的测定,结果也观察到了片段离子相似的二级结构定位,在跨膜结构区域有着高丰度的片段,但是在二硫键相连的螺旋中并没有观察到丰富的离子片段。并再次利用分子动力学模拟研究了两种GPCR的结构对断裂的影响。在500 K下的最终结构中显示,两种GPCR中都保留了α-螺旋特征,并与观察到的裂解位点密切相关。此外,还对这两种蛋白进行了HCD和IRMPD的比较分析。对于β1AR, IRMPD产生的片段离子平均分子量为8866 Da,高于HCD产生的5843 Da。IRMPD产生的片段离子也保留了更高的平均电荷(4.7 + vs 3.6+ z)。最终,IRMPD的碎片化导致β1AR的序列覆盖率更高,为28%,而HCD为17%。在A2AR中也观察到类似的趋势,IRMPD的覆盖率为19%,而HCD为9%。  总的来说,作者证明了可以在改进的Orbitrap Eclipse质谱仪的高压QLIT下,通过红外照射可以完全释放一系列去垢剂胶束中的膜蛋白。然后,通过增加激光输出功率,获得直接从膜蛋白及其复合物中释放的序列信息片段离子,证明红外光去除去垢剂是通用的和高度可控的,为保存和鉴定膜蛋白和配体之间脆弱的非共价相互作用构建了一个可靠的方法。而且还对片段离子的产生机制做了阐述,即质子可以通过沿蛋白质骨架迁移来稳定和诱导连续的肽键裂解。  撰稿:李孟效  编辑:李惠琳  文章引用:Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors  参考文献  Lutomski, C.A., El-Baba, T.J., Hinkle, J.D., et al. Infrared multiphoton dissociation enables top-down characterization of membrane protein complexes and g protein-coupled receptors[J]. Angewandte Chemie-International Edition,2023.
  • 大会报告:糖蛋白的最新分析技术与研究进展
    仪器信息网讯,2010年5月15日,蛋白质组数据处理暨全国生物质谱学术交流会”在云南省丽江市召开。会议为期两天,主要讨论了蛋白质组学技术和应用、数据挖掘和生物质谱等方面的现状及其进展。在所有的大会报告中,除一些关于蛋白质组学技术最新研究进展的大会特邀报告外,第一天的专家报告集中讨论了糖蛋白组的最新分析技术与研究进展,第二天的报告集中讨论了蛋白质数据处理技术,包括蛋白质组生物数据库及分析平台的构建、数据统计分析方法的研究等方面。   作为会议议题的主要内容之一,糖蛋白广泛存在于生物体内,是重要的生物活性物质,具有很多重要功能,关于其的最新研究进展已受到国内外科学家们的高度关注。在本次大会上,南京大学的梁亮博士、美国约翰霍普金斯大学李岩博士、上海交通大学系统生物医学研究院的张延研究员等多位专家学者作了关于糖蛋白最新研究进展的报告,本文对关于糖蛋白研究的部分报告主要内容进行简要报道:   报告题目:应用糖蛋白质组学和糖组学的方法筛选癌症分子标记物   报告人:美国约翰霍普金斯大学李岩博士 李岩博士   李岩博士在报告中表示,目前分子标记物研究主要面临的挑战主要是,样品的复杂性与患者的个体差异性,应对其建立高准确度、高灵敏度、高通读、高重复性的分析检测方法。糖蛋白在分子标志物研究中的重要意义,大部分分泌蛋白、跨膜蛋白、和细胞表面蛋白是糖基化蛋白,他们涉及大量的生物学功能,并且,美国FDA已批准的生物标记物几乎全是糖蛋白。   在其报告中,分别通过糖蛋白质组学糖组学的方法对分子标记物进行了分析比较分析。   在糖蛋白质组学研究中,其分别采用多维色谱-质谱法(MALDI-TOF/TOF)和SRM-MS对糖蛋白进行了定量检测 在糖组学研究中,其表示,现有的糖组学方法不能用于临床样本检测,而新方法有待确立,李岩博士通过凝集素-抗体反应方法检测了糖的motif在前列腺组织中的表达水平。通过对糖蛋白质组学和糖组学方法的分析比较,其建立了适用于临床的检测方法,对于在前列腺中发现可能的分子标志物选择临床治疗方案有很大的帮助。   报告题目:用于糖蛋白富集的团队硼亲和方法研究   报告人:南京大学梁亮博士 梁亮博士   梁亮博士在报告中首先提到,糖蛋白(包括糖肽)的富集是糖蛋白质组学研究中的一个关键科学问题。目前用于糖蛋白富集的主要方法有凝集素亲和法、肼化学法、亲水作用色谱法和硼亲和色谱法等。和其他些方法比较,硼亲和方法虽具有显著的优点,但也有两个明显的缺点:(1)在中性pH下的亲和能力极弱,必须在碱性pH下才能与顺式二羟基化合物结合,这造成了操作上的不便,增加了样品变性的危险 (2)在碱性pH时取代硼酸带负电,与样品及样品基体间存在静电相互作用,因而导致专一性的下降。   为了同时解决以上两个问题,其科研团队提出了“团队硼亲和”的原理以及相应的方法。该方法要求分子团队成员在分子的另一端带上氨基,通过与环氧开环形成多孔整体材料,分子团队固定到整体材料的表面。该方法只需要一步反应即可制备得到所需的整体柱,操作十分简单,对操作者和环境友好。制备得到的整体柱可以直接应用于生理样品中的核苷等生物分子的专一性富集。最近,其科研团队提出了构建团队硼亲和的另一个绿色化学路线:分子自组装法。分子团队成员在分子的另一端带为噻吩或巯基,利用在金表面的分子自组装,一步反应即可得到团队硼亲和材料。利用该方法,制备了团队硼亲和磁性纳米颗粒和团队硼亲和MALDI靶板,其优异的亲和力和专一性得到验证,成功实现了在中性pH条件下对糖蛋白的专一性富集和纯化。利用团队硼亲和磁性纳米颗粒作为微萃取探针,通过MALDI-TOF MS检测,在生理pH条件下,存在于浓度高100倍的非糖蛋白基体中的糖蛋白能被专一性地萃取。   报告题目:蛋白质的O-糖基化修饰研究   报告人:上海交通大学系统生物医学研究院张延研究员 张延研究员   糖链修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰。细胞内50%以上的蛋白质都有糖链修饰。糖链参与了细胞识别、细胞分化、发育、信号传导、免疫应答等各种重要生命活动。按糖链与氨基酸的糖苷键结合方式的不同,真核生物中蛋白质糖基化可分为N-糖基化修饰和O-糖基化修饰,蛋白质的O-糖基化修饰中最主要的O-GalNAc修饰。   张延研究员通过对O-GalNAc糖基转移酶的糖基化修饰特性进行研究,利用UDP-GalNAc衍生物糖探针的荧光标记技术,结合质谱及多肽蛋白质芯片技术,建立了一种高通量发现蛋白质O-糖基化的新策略。
  • 纯化标签蛋白时填料的选择
    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。
  • Olink新品发布|Explore HT 蛋白标志物平台开启蛋白组学新时代
    Olink 于 2023 年 7 月 12 日 宣布发布 Olink Explore HT 新产品,该变革型高通量蛋白组学解决方案以全方位的已验证特异性、可扩展性和简化流程。Olink Explore HT 代表了新一代蛋白组学的重大进步,科学家们仅需 2 μl 样品即可准确检测超过 5,300 种蛋白标志物,且重新设计后的整个流程更简化。与上一代 Explore 产品相比,新品不仅将特异蛋白标志物检测数量提高了 80%,同时将样品检测通量提高 4 倍,数据输出能力提高 8 倍,并以更简化的操作流程进一步提高了从样品到数据产出效率。更重要的是,这些创新也缩减了环境空间,所有组件降低了 6 倍,外部包装降低了 10 倍。  Olink CEO Jon Heimer说到:“Olink Explore HT 展示了我们秉承持续创新的承诺,为科学研究提供强有力的解决方案。在几年前,Olink Explore HT 的强大功能几乎是难以想象的。而现在,这是 Olink 迄今为止提供的最先进的高通量蛋白组学产品,其卓越性能将赋能 21 世纪医疗健康提供重要新发现。”  Olink Explore HT 旨在全方位解锁所有规模蛋白质组学的巨大价值,以推进多组学研究。并可广泛应用于疾病治疗领域,加深疾病发生、进展及结果进程中,在分子信号通路水平的全面理解。Olink Explore HT 还将推动药物研发新发现,从基于疾病致病蛋白鉴定的靶点发现,到对作用机制研究的实操见解,以及通过对临床试验中现有样品的重新审查来重新利用扩展治疗方法。  瑞典乌普萨拉大学的Ulf Gyllensten教授说到:“我们对 Olink Explore HT 新平台感到非常兴奋。凭借 Olink 变革型 PEA 多重标记检测技术,Olink Explore HT 使得我们能从微量临床样品中进行高通量、超多重和极其精准的蛋白分析。将 PEA 技术与 NGS 读数结合后,Olink Explore HT 将以其前所未有的能力,进一步揭示全人类蛋白组。作为早期用户,我们已经成功地使用该平台发现识别妇科癌症的诊断和预后蛋白生物标志物。使用 Olink Explore HT 具有的更大规模的蛋白标志物库进行蛋白组学分析,定会加速新型生物标志物的发现,并揭示重要的生物学新见解。更广泛地说,从基础科研到转化研究的整个药物开发过程中,该平台将开启一种强大的基于多组学的新方法。”  Olink Explore HT 代表了 Olink PEA 技术与 NGS 读数相结合的前沿创新。每一个经过充分验证的分析实验,都再次验证 Olink 用户所信任的特异性和灵敏度的卓越标准。
  • 赛默飞与蛋白设施达成战略合作,助力蛋白质科学创新发展
    赛默飞与蛋白设施达成战略合作,助力蛋白质科学创新发展赛默飞色谱与质谱中国 // 近日,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)携手中国科学院上海高等研究院国家蛋白质科学研究(上海)设施(以下简称:蛋白设施)在上海举办蛋白质动态分析联合实验室签约仪式。双方在蛋白质动态分析研究领域,及通过蛋白设施联合上海临床研究中心开展的临床应用等领域,基于良好的合作意向,同意共建实验室及建立战略合作伙伴关系,并在2024年上海市产业技术创新大会得到会议举办方及与会代表众多领导、专家和学者的见证。本次战略合作基于赛默飞全球领先的高分辨质谱、电镜等平台及蛋白组学解决方案基础上,结合了蛋白设施在蛋白组学领域领先的科研能力、研发成果和强大的技术团队。双方围绕蛋白组学解决方案合作、技术培训交流、人才培养等方面达成了共识,旨在整合双方优势资源,共同提升蛋白组学研究、临床样本队列研究和生物医药领域产业的发展,共创技术新生态,为科研的新质生产力注入活力。高分辨质谱+冷冻电镜打造蛋白质科学创新平台赛默飞高级副总裁、亚太和拉美地区总裁Mark Smedley先生,赛默飞分析仪器事业部中国区商务副总裁周晓斌先生,蛋白设施主任吴家睿教授等出席了本次签约座谈仪式。双方领导共同讨论了高分辨质谱结合冷冻电镜技术,电镜技术结合AI,以及高分辨质谱、电镜技术与Olink方案的整合在蛋白组学领域的创新应用,并探讨了未来共同建立临床质谱标准数据库的落地化方案。滑动查看更多强强携手 加深合作全面推动蛋白质科学创新发展在报告环节,吴家睿主任介绍了蛋白设施成立的背景、技术系统、平台设备、重点方向以及近年来取得的成果。赛默飞材料与分析业务生命科学市场销售发展总监陈昉和色谱与质谱业务科学研究市场高级商务总监周昕分别对之前的技术及培训合作进行了回顾,并对未来计划进行了展望。蛋白组学领域自问世以来,取得了令人瞩目的进展。基于质谱和电镜平台,已经诞生了许多重要的发现。这些发现不仅深化了我们对蛋白质结构、功能和相互作用的理解,还为疾病诊断、药物研发和个体化治疗等提供了重要的指导。 此次合作,将共同推动Orbitrap质谱技术和Cryo-EM冷冻电镜在蛋白组学领域的应用,为蛋白质科学研究和生物医药相关领域产业的发展贡献更多华丽的成果。在未来的合作中,双方将共同努力,充分发挥赛默飞的全球领先技术和蛋白设施的科研实力,为蛋白质科学的创新突破和应用推广开辟更加辉煌的前景。关于中国科学院上海高等研究院国家蛋白质科学研究(上海)设施 蛋白质设施是国家“十一五”规划建设的国家重大科技基础设施项目,是全球生命科学领域首个综合性的大科学装置。蛋白质设施主体位于上海市张江科学城,于2008年经国家发改委批复,2014年建成并开放试运行,2015年通过国家验收正式开放运行。蛋白质设施的目标是建设国际一流的蛋白质科学研究体系和成为我国蛋白质科学及技术发展的重要创新基地。主要任务包括:开展蛋白质科学相关研究;研究蛋白质的多尺度时空结构;分析蛋白质修饰和相互作用;阐释蛋白质与化学小分子之间的相互作用;研究蛋白质相关的计算生物学与系统生物学;发展蛋白质研究的新方法和新技术学;结合创新药物的发展,研究蛋白质药物靶标的功能活动的结构特征等。蛋白质设施将聚焦世界科技前沿领域,在不断创新中实现跨越和发展,充分发挥大科学设施平台效能,全面支撑我国蛋白质科学研究和生物医药相关领域产业的发展。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 近岸蛋白在上交所科创板成功上市
    2022年9月29日,苏州近岸蛋白质科技股份有限公司(Novoprotein Scienific,Inc.)正式登陆上交所科创板。股票简称:近岸蛋白,股票代码:688137。苏州近岸蛋白质科技股份有限公司(简称近岸蛋白)深耕重组蛋白行业十余年,是一家专注于蛋白质技术与应用解决方案的高新技术企业,主营业务为生物药、体外诊断、mRNA疫苗药物、生命科学基础研究等领域的原料与技术解决方案,包括靶点及因子类蛋白、重组抗体、酶及试剂的研发、生产和销售及相关技术服务。公司在上海、苏州和菏泽建有研发、生产基地。公司拥有上万种重组蛋白的开发经验,自主研发了蛋白设计与改造、蛋白生产和质量控制以及蛋白应用与评价等7大综合性技术平台,23项核心技术。公司以完善的技术体系和自产创新原料为基础,为下游客户提供从产品到技术创新及开发的一站式CRO服务。公司mRNA原料酶及试剂在国内市场处于领先地位,具备先进的mRNA原料酶规模化生产能力,产品质量达到国际先进水平。近岸蛋白“专注底层创新,赋能生物医药行业”,以蛋白质工具和技术的创新推动生物医药行业创新升级,为高效改善人类的生命健康而不懈努力。近岸蛋白初心蛋白质是生命科学应用的核心,蛋白质工具和技术创新是生物医药创新的源动力。2009年,怀揣着“以蛋白质工具和技术创新助力生物医药产业创新升级”的初心,朱化星博士创办了近岸蛋白。经过十多年发展,近岸蛋白建立了完善的技术平台,研发生产了数千种重组蛋白工具,并在体外诊断、生物药、mRNA疫苗药物和生命科学基础研究中得到广泛的应用。今天,我们依然在坚守初心的路上......近岸蛋白理念凡唯美的,必有价值。生命之路上,我们心怀对“唯美”的不懈追求,以蛋白工具创新,赋能生物医药行业的创新发展,让生命更健康,为守护人类健康贡献中国力量!感谢每一位同仁,每一位合作伙伴对近岸蛋白的信任和支持,感谢您们一路相伴!面对新的征程,我们已经做好了全面准备,脚踏实地用心经营,使近岸蛋白成为具有持续增长力的上市公司,担负起更多的社会责任,实现客户、员工、社会和股东的共赢。
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