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2012中国医学科学院蛋白质组学研讨会大会报告

2012.11.30

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  中国医学科学院基础医学研究所 高友鹤教授

  来自中国医学科学院基础医学研究所的高友鹤教授以幽默诙谐的方式为与会者阐述了《尿蛋白质组和生物标志物研究》的内容。

  高教授首先介绍了尿蛋白具有以下特点:1.正常尿蛋白质组相对简单,病理状态下比较复杂;2.尿蛋白的影响因素比较多;3.对泌尿系特别是肾脏的反应最直接4.作为标志物和病理生理最接近5.感兴趣的多,研究的还相对较少。高教授介绍了影响尿蛋白质组研究效率的三方面因素包括:质谱、数据分析、样品。

  目前,疾病标志物研究面临的问题:1.标志物的疾病特异性问题;2.仅比较疾病和正常样品,不能说明找到的标志物是否是这个疾病特有的3.没有实验室为了找到特异标志物可以全面地把所有相关的疾病都包括在研究中。

  高教授等人建立了尿生物标志物物数据库:收录了目前文献报道的所有尿液中疾病标志物的研究成果。内容包括:尿液中鉴定到得所有疾病的候选标志物(人和动物模型)网址:http://122.70.220.102/biomarker,数据库中的文献和数据是2005年以后综述引用的文献,文献更新至2012年9月,这个数据库是采用人工阅读文献的方法收集生物标志物的信息,以确保其准确性。

  这个数据库可以告诉大家哪些疾病具有相同的类似的尿蛋白标志物;这些疾病发生发展过程中也许具有相同的或者近似的生物学过程;这些生物学过程可能是什么;通过对相关生物学过程的理解,加深对疾病的理解;哪些蛋白已经失去成为特异性标志物的可能只能有鉴别诊断价值,哪些在现在的研究水平上仍然具有疾病的特异性等等。随着质谱技术和蛋白质组学方法的发展,数据库会被逐渐被更新,分析结果也会随之产生变化,这种利用数据库研究生物标志物特异性的方法,利用数据库研究疾病关联的生物过程的方法将保持着生命力。

  通过对数据的分析发现了标志物的特异性、.标志物的可信度、动物模型的价值及

  肾脏病的诊断方面的一些成果。现在,已经进行过研究的范围有:膀胱癌、胰腺炎、糖尿病肾病、前列腺癌、急性肾损伤、肾移植排异、造影剂肾病及肾小球疾病的鉴别诊断。

  接下来高教授通过实验探寻了肾脏来源的蛋白质组。得到一些肾脏来源的但是血液中没有的蛋白、在正常尿液中不出现的肾脏来源蛋白及损伤后才出现的蛋白。生物蛋白样本价值宝贵需要像病例一样尽可能全面的保存,尿蛋白是一种重要的生物蛋白样本,蕴含丰富的信息,尿蛋白通过一种理想的蛋白吸附载体,可以长久的保存。最后,高教授向所有参会者广泛征集尿蛋白样品。

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  中国医学科学院药用植物研究所 胡克平教授

  来自中国医学科学院药用植物研究所的胡克平教授作了题为《Autism Spectrum Disorder Rett Syndrome Protein MeCP2 Is Regulated by Phosphorylation》的精彩报告。

  科学背景:Rett综合征( Rett syndrome ,RTT ) 是一种神经系统发育异常性疾病,主要累及女孩,是导致女性智力低下的主要原因之一。女孩发病率大约为 1/1000~1/1500。典型RTT的临床特征为:出生后 6~1 8个月生长发育基本正常,随后出现神经发育停滞或倒退,丧失已获得的技能(如手的功能、语言等),头围增长缓慢,呼吸异常,出现手的刻板动作(如搓手、绞手、吃手等),伴有孤独症样行为,此外,惊厥发作也是常见症状之一,到疾病后期还可能出现骨骼改变、脊柱侧弯及强直等。研究证实,8 0%~9 0%的典型RTT患儿存在甲基化CpG结合蛋白2(MECP2)基因突变,在不典型RTT患儿中,该基因的突变率为2 0%~4 0%。人类 MECP2基因位于Xq28,基因全长7 6 k b ,包括5端非翻译区、4个外显子以及3端非翻译区。MECP2基因具有3个显著特征:(1)内含子2很大,达6 0 k b; (2) 3端非翻译区长达8.5 k b ,域含有高度保守序列及数个多聚腺苷酸位点; (3) 与上游最近的基因有长达4 0 k b的间距。

  胡教授通过对Rett Syndrome相关MeCP2基因的研究,提示了MeCP2对体内基因表达和表观遗传学修饰的调节是通过非Brahma-SWI/SNF染色质重建复合物依赖性的方式进行,更正了以前普遍接受的Brahma依赖性假说,并发现了MeCP2的磷酸化现象,确定了MeCP2的9个磷酸化位点,在Nature genetics,PNAS上发表了一系列相关成果。

  胡教授介绍到:对于MeCP2的相互作用蛋白的研究,在研究之前必须寻找功能强大的抗体。对于购买已存在的商业抗体的研究发现大部分的抗体所做的免疫印迹分子量基本均不对。因此,需要制备自己的功能强大的抗体。纯化抗体的制备首先需要表达多个MeCP2蛋白片段,应用该抗体采用免疫共沉淀实验寻找与Mecp2相互做用蛋白。免疫共沉淀获得的蛋白复合物需要同过质谱分析确定免疫共沉淀获得的蛋白是MeCP2。在免疫印迹实验发现该蛋白具有两条带,从而推测其是否是具有磷酸化修饰。最后,通过质谱分析可以确定该猜测。免疫共沉淀实验结合质谱分析为蛋白质组研究提供了最好的支持。

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  AB SCIEX公司 李春波博士

  来自AB SCIEX公司的李春波博士带来了题为《AB SCIEX的蛋白质定量技术:MRMHR和SWATH™工作流程》的报告。简单的介绍了AB SCIEX公司后,李博士介绍了革命性的蛋白定量新技术——MRMHR和SWATH™。

  李博士表示MRMHR的工作模式是TOF MS/MS数据采集后的提取信息。随着液相色谱的分离,一系列高分辨的TOF MS/MS图谱被连续采集;单个或多个高解析度的XIC在数据采集后被提取生成;之后的定量方法与MRM类似;高采集速度保证了多肽的洗脱过程中有足够的点被采集,形成高质量的XIC结果。Triple TOF™系统是唯一能够进行MRMHR这种高分辨的,类似MRM的定量技术的质谱;它的最低定量限和线性动态范围都与高端的三重四极杆质谱相当;定量时不需方法优化;众多的碎片离子信息被采集以供选择。

  李博士以MRMHR对多肽进行定量为例,向大家展示了高分辨率(>;20,000)的TOF MS/MS图谱,图中显示在TOF MS/MS数据采集后,以5mDa的窗口提取生成多个高解析度的XIC;许多碎片离子可以用来挑选和/或合并。另外,高分辨的MRM能消除干扰离子;应用Scheduled MRMHR工作流在定量肽段时具有很好的重复性;MRMHR在定量复杂的生物样品时,具有非常好的特异性;MRMHR还可以提供更好的定量检测范围和更高的特异性。

  突破性的SWATH技术可以在一次实验中获得所有蛋白的定性和定量数据,实现全面的、系统的蛋白质组学研究。李博士表示SWATH™技术是蛋白质组学领域的一项突破性技术;AB SCIEX TripleTOF 5600+的高采集速度才使得这项技术得以实现。该技术为蛋白质组学研究带来了一种全新的工作流程。数据采集方法是将扫描范围划分为以25 Dalton为间隔的一些列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是MS/MSALL 技术的扩展。

  SWATH方法完成一次循环仅仅需要三秒左右的时间,针对目前对蛋白质组学分析的纳升液相的一个色谱峰宽度来说,“这就像我们遥感卫星对地面形貌进行快速航拍分析一样,能在很短的时间内获得地貌形态的完整分析。”李博士形象比喻。

  传统的MRM方法通常只是获得一些离散的数据点,用基于TripleTOF 5600的高分辨的MRM方式,可以对数据进行更准确的分析,但仍然不是样品的完整信息;最新推出的SWATH技术流程,通过快速的扫描速度加上对Triple TOF MS/MSALL 设置,得到完整的信息。

  SWATH技术只能在 TripleTOF™ 5600 上完成,因为这需要将极高的采集速度与定量能力、精确质量及高分辨率整合在一起才能实现。在定性鉴定后进行全面的定量分析,不需要方法开发;获得所有化合物的信息,可以对所有化合物进行溯源;高分辨的定量分析减少潜在的干扰;定量能力达到了三重四极杆质谱的水平。

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  一等奖抽奖现场

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  二等奖抽奖现场
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  三等奖抽奖现场

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