科學家繪製蛋白質組熱穩定性圖譜

2021-01-08 科學網

科學家繪製蛋白質組熱穩定性圖譜

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/4/19 23:00:44

德國慕尼黑工業大學Bernhard Kuster、歐洲分子生物學實驗室Mikhail M. Savitski、OmicScouts研究所Hannes Hahne等研究人員合作繪製了蛋白質組熱穩定性圖譜。該項研究成果於2020年4月13日在線發表於《自然—方法學》雜誌。

研究人員使用基於質譜的蛋白質組學方法，繪製了涵蓋從古細菌到人類13個物種中48,000種蛋白質的熱穩定性圖譜，涵蓋的變性溫度為30–90°C。蛋白質序列、組成和大小會影響原核生物的熱穩定性，而真核蛋白質則顯示出無序蛋白質結構程度與熱穩定性之間的非線性關係。

 

數據表明蛋白質複合物的進化保守性通過其蛋白質的相似熱穩定性反映出來，並且研究人員展示了基因組改變可影響熱穩定性的例子。他們發現呼吸鏈中的蛋白質在許多生物中非常穩定，在46°C時，人類線粒體的呼吸接近正常呼吸。

 

研究人員還注意到了可能影響蛋白質穩定性或藥物功效的細胞類型特異性作用。該基因組圖譜廣泛地定義了適用於生物學和藥物發現中熱分析的蛋白質組，可以在http://meltomeatlas.proteomics.wzw.tum.de:5003/和http://www.proteomicsdb.org上在線進行瀏覽。

 

附：英文原文

Title: Meltome atlas—thermal proteome stability across the tree of life

Author: Anna Jarzab, Nils Kurzawa, Thomas Hopf, Matthias Moerch, Jana Zecha, Niels Leijten, Yangyang Bian, Eva Musiol, Melanie Maschberger, Gabriele Stoehr, Isabelle Becher, Charlotte Daly, Patroklos Samaras, Julia Mergner, Britta Spanier, Angel Angelov, Thilo Werner, Marcus Bantscheff, Mathias Wilhelm, Martin Klingenspor, Simone Lemeer, Wolfgang Liebl, Hannes Hahne, Mikhail M. Savitski, Bernhard Kuster

Issue&Volume: 2020-04-13

Abstract: We have used a mass spectrometry-based proteomic approach to compile an atlas of the thermal stability of 48,000 proteins across 13 species ranging from archaea to humans and covering melting temperatures of 30–90°C. Protein sequence, composition and size affect thermal stability in prokaryotes and eukaryotic proteins show a nonlinear relationship between the degree of disordered protein structure and thermal stability. The data indicate that evolutionary conservation of protein complexes is reflected by similar thermal stability of their proteins, and we show examples in which genomic alterations can affect thermal stability. Proteins of the respiratory chain were found to be very stable in many organisms, and human mitochondria showed close to normal respiration at 46°C. We also noted cell-type-specific effects that can affect protein stability or the efficacy of drugs. This meltome atlas broadly defines the proteome amenable to thermal profiling in biology and drug discovery and can be explored online at http://meltomeatlas.proteomics.wzw.tum.de:5003/ and http://www.proteomicsdb.org.

DOI: 10.1038/s41592-020-0801-4

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-020-0801-4

相關焦點

  • 生物進化樹中蛋白質組熱穩定性圖譜
    本篇文章使用基於質譜的蛋白質組學方法系統地描繪了從古細菌到人類共13個物種中48000個蛋白的熱穩定性圖譜，其中涵蓋的變性溫度從30℃到90℃。文章研究發現，蛋白質的序列，組成及大小會影響原核生物的熱穩定性而真核蛋白的無序結構程度與其熱穩定性之間呈非線性關係。
  • Nature | 繪製大腸桿菌的功能性蛋白質組景觀
    近年來高通量反向遺傳學（high-throughput reverse genetics）的發展徹底改變了我們繪製基因圖譜的能力，尤其是熱蛋白質組分析（thermal proteome profling, TPP），它將細胞熱移測定（cellular thermal shift assay， CETSA
  • Nature:科學家成功繪製出大腸桿菌的功能性蛋白質組藍圖 有望揭示...
    2020年12月14日 訊 /生物谷BIOON/ --理解基因的工作機理以及其如何與另一個基因之間發生相互作用是從事生物學研究的科學家們想要實現的一個主要目標，當然了，這在方法和所需要的的實驗數量上都能帶來巨大的挑戰，而最近的研究進展已經改變了科學家們繪製基因功能和相互作用圖譜的能力，近日，一篇刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自歐洲分子生物學實驗室等機構的研究人員通過研究開發了一種創新性的技術能同時測定成千上萬個基因的活性
  • 科學家繪製出生物界的蛋白質圖譜
    德國馬克斯普朗克研究所Matthias Mann團隊繪製出生物界的蛋白質圖譜。2020年6月17日，《自然》雜誌在線發表了這項成果。研究人員使用先進的蛋白質組學工作流程（其中肽分離步驟是通過微結構且可高度重現的色譜系統執行的）來深入研究100種分類學多樣的生物。通過以標準化方式獲得的200萬個肽段和340,000個嚴格的蛋白質鑑定，研究人員利用科學界已知的可靠實驗證據將蛋白質的數量增加了一倍。
  • 【科普課堂】我國科學家繪製肺腺癌分子圖譜,給蛋白質「畫像」有...
    2020年7月9日，國際頂級學術刊物《細胞》Cell正式發表了由中國科學家完成的肺腺癌蛋白質組草圖繪製工作，這為肺腺癌的精準醫療提供了寶貴資源。（相關閱讀：）蛋白質組是什麼？為什麼對於精準醫療如此重要？這項成果對於患者來說意味著什麼？
  • 研究繪製出COVID-19屍檢樣本中不同器官的蛋白質組學圖譜
    研究繪製出COVID-19屍檢樣本中不同器官的蛋白質組學圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2021/1/12 16:38:47 2021年1月9日，西湖大學郭天南等研究人員合作在《細胞》雜誌發表論文，該研究繪製出COVID-19
  • 科學家繪製出乳腺癌腫瘤發生和靶向治療的蛋白基因組學圖譜
    科學家繪製出乳腺癌腫瘤發生和靶向治療的蛋白基因組學圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2020/11/20 14:37:37 美國博德研究所Michael A.
  • 中外科學家成功繪製達爾文雀基因組圖譜
    「萬種脊椎動物基因組計劃」（G10K）聯盟和華大基因近日聯合宣布，勇地雀基因組圖譜繪製完成。這是雙方合作完成的首個可在UCSC基因組資料庫中獲取的脊椎動物基因組。專家表示，達爾文雀的表型多樣性是達爾文進化論的典型例子。本研究將有助於對生活在同一島嶼上的具有豐富遺傳多樣性的近緣物種基因組進行研究，了解這些物種的遺傳學和性狀進化機制。
  • 科學家完成模式硅藻的蛋白質組精細圖譜
    三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是海洋硅藻的模式生物，其基因組序列於2008年公布，但目前基因組的注釋仍很不完善。蛋白基因組學(Proteogenomics)是利用蛋白質組學數據，尤其是高精度的串聯質譜數據，結合基因組和轉錄組數據對基因組進行深度注釋。
  • 首張人類蛋白質組測序草圖繪成---中國科學院
    20年後，國際人類蛋白質組組織宣布，他們繪製出了人類蛋白質組首張測序草圖，有望幫助科學家更好地理解生命並治療疾病。　　更重要的是，最新研究也能為研究新冠肺炎潛在療法的科學家提供深刻洞見。奧威爾解釋稱：「例如，新冠肺炎涉及兩個蛋白質組——新冠病毒的蛋白質組和被感染細胞的蛋白質組，它們兩者都可能與另一蛋白質相互作用並改變其功能。了解這種蛋白質之間的相互作用可以闡明為什麼某些細胞和個體對新冠肺炎更敏感，而另一些則更能應對新冠病毒的攻擊等。」
  • 科學家繪製人腸內分泌細胞mRNA和分泌組圖譜
    科學家繪製人腸內分泌細胞mRNA和分泌組圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2020/5/14 23:54:02 荷蘭皇家藝術學院（KNAW）和
  • 首張人類蛋白質組測序草圖繪成
    2020-10-21 01:52:27 來源：科技日報首張人類蛋白質組測序草圖繪成科技日報北京10月20日電 (記者劉霞)據物理學家組織網19日報導，在人類基因組圖譜(人類生命的基因「藍圖」)發布20年後，
  • 繪製基因圖譜 意義重大深遠
    成功繪製出腦瘤分布圖譜　　近日，在利物浦舉辦的英國國家癌症研究所癌症(NCRI)會議上，來自國外的研究人員闡述了他們的最新研究發現，研究者發現了一種新型蛋白，該蛋白可以幫助清晰地繪製出腦瘤的邊緣圖譜，這樣研究人員就可以利用磁共振成像進行掃描來進行深度研究。
  • 中國啟動十萬人基因組計劃:繪製國人精細基因組圖譜
    中國啟動十萬人基因組計劃：繪製國人精細基因組圖譜 今天(12月28日)，我國啟動「中國十萬人基因組計劃」，這是我國在人類基因組研究領域實施的首個重大國家計劃，也是目前世界最大規模的人類基因組計劃。
  • 圖譜研究揭示蛋白質間交互作用鏈
    而蛋白圖譜的繪製，或可幫助科學家探尋導致人類錯綜複雜的各種疾病的根源。　　這項研究由加拿大多倫多大學的安德魯·艾米莉教授和美國德克薩斯大學奧斯汀分校的愛德華·馬爾科特教授領銜，有來自3個國家的七個科研團隊共同參與。
  • 繪製鞍帶石斑魚基因組精細圖譜
    中國水科院黃海水產所等
  • 科學家繪製出老鼠大腦圖譜
    海口晚報網10月3日訊　　據新一期英國《自然》雜誌報導，美國艾倫大腦科學研究所的研究人員已成功繪製出老鼠大腦基因圖譜。由於老鼠與人類90％的基因存在相似性，這一成果被認為向解開人類大腦之謎邁出了重要一步。
  • 我國科學家繪製出毛白楊基因組序列框架圖
    北京林業大學的科學家們選用百年古樹作為測序的樣本，利用最新的全基因組鳥槍法測序和拼接策略，繪製完成了毛白楊的基因組序列圖譜，標誌著毛白楊分子育種進入基因組時代。 在「985」平臺建設資金支持下，北林大林木育種國家工程實驗室的專家們用短短的6個月完成了這一開創性的研究。
  • 科學家繪製人類巨噬細胞發育圖譜
    科學家繪製人類巨噬細胞發育圖譜 作者：小柯機器人 發布時間：2020/5/22 13:37:02 中國人民解放軍總醫院第五醫學中心劉兵、新加坡免疫協作組Florent Ginhoux、暨南大學基礎醫學院蘭雨等研究人員合作繪製了人類巨噬細胞的發育圖譜
  • 人、豬、鼠大腦蛋白質圖譜問世,進攻人類科學最後的前沿
    瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員領導繪製的新大腦圖譜資源基於對涵蓋 27 個大腦區域的近 1900 個大腦樣本的分析，將來自人腦的數據與來自豬和小鼠大腦的相應信息相結合。人類蛋白質圖譜計劃是 2003 年在瑞典啟動的一個項目，旨在利用多種組學技術（包括基於抗體的成像，基於質譜的蛋白質組學，轉錄組學和系統生物學）的整合來繪製細胞、組織和器官中所有人類蛋白質的圖譜生物學。