人血清N-連結糖基化蛋白質組學研究獲進展

2020-12-26 生物谷




國際

蛋白質組

學期刊Molecular & Cellular Proteomics 在線發表了由中國科學院生物物理研究所研究員楊福全團隊和中國科學院數學與系統科學研究院副研究員付巖團隊在人血清N-連結糖基化蛋白質組學研究中所取得的進展「Large-scale Identification of N-linked Intact Glycopeptides in Human Serum using HILIC Enrichment and Spectral Library Search」。

糖基化是最重要和最普遍的蛋白質翻譯後修飾之一。蛋白質糖基化在細胞中起著至關重要的作用，包括蛋白質摺疊、轉運和穩定性的調控，以及細胞生長、細胞-細胞通訊、細胞-基質相互作用、病毒複製和免疫應答等各種生物學過程的調節。異常的蛋白質糖基化修飾通常與許多疾病的病理進展有關，包括癌症、神經退行性疾病、肺部疾病、血液疾病和

遺傳

病等。大多數糖蛋白質是潛在的藥物作用靶標和疾病

診斷生物標誌物

。蛋白質糖基化修飾主要包括N-連結糖基化和O-連結糖基化，其中N-連結糖基化約佔70%。N-連結糖蛋白分布廣泛，從各種細胞表面到血清、腦脊液和尿液等不同的體液等。分泌在體液中的糖蛋白被認為是個體健康狀態一個特徵窗口。這些特徵使糖蛋白成為臨床和生物學研究中一類重要目標。蛋白質糖基化異常複雜，存在宏觀不均一性和微觀不均一性，因此使得糖

蛋白組學

研究尤其是N-連結完整糖肽的鑑定具有挑戰性。血清蛋白豐度的動態範圍較寬，糖基化蛋白質豐度低，完整的人血清N-糖資料庫的缺乏，加上存在非特異性酶切而產生不同的蛋白質變體，使得人血清N-糖蛋白質組學研究更具挑戰性。

該合作研究首先通過乙腈沉澱將血清蛋白分離為低豐度和高豐度的蛋白質兩部分。分別酶解消化後，通過親水相互作用色譜(HILIC)高效富集N-連結完整糖肽，部分糖肽用N-糖苷酶F（PNGase F）處理生成N-連結去糖肽。用LC-MS/MS分別分析N-連結去糖肽和完整糖肽。對於N-連結去糖肽數據集，採用常規序列庫搜索進行鑑定，考慮四種N-連結糖基化序列模體(NXS/T/C/V，X≠P)來識別N-連結去糖肽段。利用所鑑定的N-連結去糖肽的二級質譜構建了加入含有五糖核心的系列Y離子（Y1，Y2…Y5）的N-連結去糖肽段二級質譜譜庫。同時還構建了包含739個N-糖質量的資料庫。N-連結完整糖肽的鑑定採用基於譜庫搜索的策略，利用pMatchGlyco

軟體

、N-連結去糖肽段譜庫和N-糖質量資料庫對N-連結完整糖肽數據集進行系統地分析。相對於序列庫式搜索方法，譜庫搜索方法具有更高的靈敏度和更快的搜索速度。此外，通過母離子質量優化以及考慮半特異酶切和高豐度化學修飾，進一步提高鑑定靈敏度。最終共鑑定了526個N-連結糖蛋白、1036個N-連結糖基化位點、22677個N-連結完整糖肽和738個N-糖類型，使得人血清蛋白N-連結糖基化修飾分析和N-糖

蛋白組學

研究達到了新的高度。以血清中典型的糖蛋白轉鐵蛋白的N-連結糖基化修飾分析結果為例，該研究從血清中的轉鐵蛋白中共鑑定到4個N-連結糖基化位點（N432， N523， N630和N637），各位點所鑑定N-糖鏈類型數目分別為371、2、364和34個。從市售的人血清轉鐵蛋白對照品中共鑑定到5個糖基化位點（N432，N491，N523，N630和N637），各位點所鑑定N-糖鏈類型數目分別為559、5、6、547和117個。結果充分展示了糖基化修飾的微觀不均一性。（

生物谷

Bioon.com）

相關焦點

  • Cell子刊|蛋白質糖基化修飾表徵高級別漿液性卵巢癌進程
    景傑學術 | 報導 題目：Integrated Proteomic and Glycoproteomic Characterization of Human High-Grade Serous Ovarian Carcinoma（人高級別漿液性卵巢癌的蛋白質組學和糖基化修飾組學特徵
  • 川大華西醫院生物治療國家重點實驗室重組蛋白新冠疫苗研究獲進展
    這也是Nature雜誌發表的第一篇新冠疫苗研究論文。該研究通過質譜分析（並使用GPSeeker軟體分析完整的N-糖肽和聚糖）、表面等離振子共振、肺部組織的病理學分析等研究技術發現了SARS-CoV-2疫苗設計中S蛋白中RBD結構域的重要性，並為通過誘導針對RBD結構域的抗體開發保護性疫苗提供了依據。 下面我們一起來詳細解讀下這篇研究論文。
  • 大工生命科學與藥學學院張嘉寧教授團隊在O-GlcNAc糖基化生物學...
    大工生命科學與藥學學院張嘉寧教授團隊在O-GlcNAc糖基化生物學功能研究中取得重要進展 2020-11-25 15:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 新研究為單細胞蛋白質組學定義載體蛋白質組限制
    新研究為單細胞蛋白質組學定義載體蛋白質組限制 作者：小柯機器人 發布時間：2020/12/9 13:30:20 美國南加州大學Christopher M.
  • 【臨床研究】血清CA19-9水平與血脂代謝相關性研究
    方法本研究選取2009年於上海市寶山區淞南社區納入的年齡在40周歲及以上普通社區居民進行調查，共納入3 711名研究對象，分析CA19-9與血脂代謝相關性，並按照血清CA19-9水平是否升高將研究對象分為2組，比較2組人群間血脂代謝異常的患病情況。
  • Cancer Cell基於多層組學整合分析的瀰漫胃癌蛋白基因組圖譜研究
    該研究在基因組學的基礎上增加了轉錄組、蛋白組，磷酸化蛋白組和糖基化蛋白組，從而對瀰漫性胃癌提供了更全面的認識，能夠給予臨床治療更直接的參考。基於轉錄組、蛋白組、磷酸化蛋白組和N-糖基化蛋白組的組學數據確定了瀰漫性GCs的四個亞型。
  • 【青年編委專輯】智能聚合物基材料富集磷酸化肽和糖肽的研究進展
    ,開發了一系列生物分子響應性聚合物材料、手性功能表面和面向翻譯後修飾蛋白質組學的聚合物基富集材料。自從人類基因組計劃完成後,基因組學、蛋白質組學、糖組學、酶組學、代謝組學等各種形式的「組學」研究逐漸蓬勃發展起來。
  • 我國科學家在肺腺癌研究領域取得重要進展
    目前，對於肺腺癌分子層面的系統認識主要基於大規模的基因組研究。蛋白質是基因編碼的終產物，是生命活動的直接執行者。基於蛋白質組學的肺腺癌研究，對於肺腺癌的臨床診斷和治療具有重要的科學意義。　　近日，新藥研究國家重點實驗室和蛋白質組學國家重點實驗室合作完成了基於蛋白質組學整合的肺腺癌分子全景圖譜。
  • 蛋白質相互作用識別和幹預機制分析獲進展
    近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王方軍團隊在蛋白質複合物形成和幹預機制分析新方法研究方面取得新進展。研究人員通過溶液狀態蛋白質賴氨酸兩步穩定同位素標記和定量蛋白質組學分析，實現對蛋白—蛋白識別關鍵位點區域的精確探測，並可評估小分子對蛋白質複合物的構象識別幹預情況。
  • 【臨床研究】胰島素和雄激素對多囊卵巢症候群患者血清脂質譜及活性脂質生成調節的初步研究
    此外，研究顯示：PGE2、PGI2、PGF2a、PGD2和15d-PGJ2在卵泡發育、排卵和受精過程中也都有重要作用[19,20,21,22,23]。但是，目前尚未見在同一批PCOS患者中，同時完整地測定磷脂、FFA的量和組分變化、以及PUFAs代謝的改變，而其機制更有待進一步探索。作為代謝組學的一個分支，脂質組學已成為研究人類疾病中脂質代謝不可或缺的工具。
  • 華東師範大學在Nature刊發論文,分子拓撲學研究獲突破性進展
    Leigh）教授團隊在分子拓撲學方面取得突破性進展，華東師範大學為該成果第一單位。▲李大為教授團隊利用單一股線構築不同單分子拓撲結構（Nature2020, 584,562-568.）Nature刊發：華東師大分子拓撲學獲突破性進展（Nature 2020, 584, 562-568.）
  • 整合蛋白質組學平臺景傑生物獲5.3億元B輪融資
    公司以「蛋白質組學--精準醫學」前沿研究領域為科學背景，已形成集研發、生產、服務於一體的創新型商業模式，現已建成中國規模最大的「整合蛋白質組學平臺」，內含蛋白質組學技術平臺、表觀遺傳學技術平臺、生物標誌物發現平臺、高質量抗體開發平臺、診斷試劑盒平臺和大數據分析平臺。　　景傑生物執行長程仲毅博士表示：「2020年是不平凡的一年，COVID-19疫情在全球肆虐，各國經濟受到嚴重衝擊。
  • 腦科學日報|最大規模的AD蛋白組學研究;AI追蹤心臟血流
    1，Nature Medicine重磅突破，報導迄今為止最大規模的阿爾茲海默症蛋白組學研究來源：精準醫學與蛋白組學Levey教授及其合作者再次在國際專業學術期刊Nature Medicine (IF =30.641)發表了最新研究成果，報導了迄今為止最大的阿茲海默症相關蛋白質組學研究。
  • 【前沿】上海兒童醫學中心多項研究揭示肝母細胞瘤發生發展機制
    02揭示肝母細胞瘤調控機制與潛在治療靶點蛋白質翻譯後修飾是調控蛋白功能，影響細胞通路調控的重要模式。近年的研究也越來越多的通過蛋白質組學系統生物學的手段揭示包括磷酸化、乙醯化、琥珀醯化、糖基化等常見或新型翻譯後修飾在腫瘤的發生發展中發揮著重要作用，尚未有肝母細胞瘤中關於蛋白修飾的系統性組學研究。
  • 昆明動物所在鐵過載與脂肪積累和肥胖研究中取得進展
    昆明動物所在鐵過載與脂肪積累和肥胖研究中取得進展 2016-03-30 昆明動物研究所 【字體：大 中 小】 幾十年來，大量的臨床研究發現，機體鐵過載（Iron overload）和血清中鐵蛋白（Ferritin，動態儲存鐵的蛋白質）含量、肥胖及肥胖相關疾病（如糖尿病、脂肪肝）呈高度正相關性，降低鐵和鐵蛋白含量可以緩解這些代謝性疾病症狀。然而，鐵過載導致的脂肪積累分子機制尚不清楚。
  • MDPI Life|蛋白質從頭設計研究進展
    在自然界中，存在著許多沒有進化的序列集合，通過研究序列空間中未知的區域，科學家們發現可以有許多不同的方法來生產新型蛋白質。近年來，人們已經在計算蛋白質設計方面，以及選擇隨機序列的龐大組合庫方面都取得了驚人的進展。那麼，我們可以設計維持生命的人工蛋白質嗎？
  • Cell亮點:Steven Carr團隊報導大規模肺腺癌蛋白基因組學研究
    肺腺癌蛋白基因組圖譜分析 研究人員收集了110例肺腺癌腫瘤組織和101例配對的正常癌旁組織（樣本策略）用於基因組學、表觀基因組學、蛋白質組學、磷酸化蛋白組學和乙醯化蛋白組學（蛋白組和蛋白修飾組採用TMT標記的方法，質譜策略）的全面蛋白基因組學研究。
  • 蛋白質組學揭示與阿爾茨海默氏病相關神經細胞的能量代謝變化
    蛋白質組學揭示與阿爾茨海默氏病相關神經細胞的能量代謝變化 作者：小柯機器人 發布時間：2020/4/17 13:54:43 美國埃默裡大學醫學院Nicholas T. Seyfried和Erik C. B.
  • 研究揭示工業微藻應激產油的蛋白質組動態規律
    近日，中科院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）單細胞中心針對微擬球藻，構築了缺氮脅迫下蛋白質組動態模型，揭示了該應激過程的三個生理階段，為油脂代謝工程提供了新的視角。該成果發表於《生物燃料技術》。
  • 走進「老軍醫」之梅毒血清學檢測
    且不說眼花繚亂的臨床表現，也不說看似簡單卻大有名堂的治療，單就說血清學檢測（還不包括其他實驗室檢測）也讓很多人一臉懵逼。這次談梅毒血清學檢測，我也是捏了一把汗啊（導師(。_°☆╲(- – )：讓你當年不好好學）。