蛋白質組學

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蛋白質組學,糖基化蛋白質組學,多組學聯合分析
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糖基化蛋白質組——「青蓮首屆研討會」多看“億”遍,精彩無限

2022-08-29 11:45:29

8月19日青蓮百奧攜手分析測試網舉辦的首屆蛋白質組學技術驅動的臨床標志物和藥物靶點發現線上研討會順利舉行,期間很多老師對各位老師分享的內容非常感興趣,希望能夠提供回放內容,糖基化蛋白質組學機構馬上安排起來!




糖基化蛋白質組學



黃維

副研究員

深圳市人民醫院

新型抗菌藥物篩選及靶點鑒定 

抗生素的大量使用和濫用造成細菌耐藥性的出現,這一現象迫使科研人員研發出具有新結構、新作用機制的抗菌制劑。整個藥物在發現和篩選的階段,往往會有數以萬計的化合物或者蛋白被作為候選生物標志物,對其從不同層面上運用額外的蛋白質組學分析,以期找到一些有希望的候選藥物將在驗證階段進行測試,以確定其臨床使用的性能。

黃維副研究員實驗室針對細菌表型利用眾多化合物與興趣抗生素聯合使用旨在篩選出對革蘭氏陰性菌新型有效的抗生素增效劑,并基于青蓮百奧定量蛋白質組學技術對其作用的蛋白靶點進行了進一步的篩選和驗證。



糖基化蛋白質組學



楊靖

研究員

蛋白質機構(北京)

蛋白組學驅動的共價藥物靶標發現

半胱氨酸殘基(Cys)在蛋白組中的豐度分布較低但功能占比很大。半胱氨酸殘基氧化還原狀態下的翻譯后修飾可迅速,可逆地改變蛋白質功能,從而調節生物過程。

楊靖團隊主要圍繞蛋白質半胱氨酸殘基(Cys)展開研究,針對半胱氨酸氧化還原修飾檢測困難問題,根據半胱氨酸氧化還原形態的化學特性開發了可以富集半胱氨酸氧化還原修飾的化學選擇性探針,與以位點為主的化學蛋白質組技術流程,實現了三種主要Cys氧化還原形態的多方面定位和準確定量。研究過程中不同標記反應生成同一產物現象的發現,可實現利用輕重同位素標記方法估算修飾比例。而后展示了利用氧化還原蛋白質組學技術體系在線蟲、小鼠、果蠅、細菌等不同實驗體系中的廣泛應用,體現化學蛋白質組技術是氧化還原生物學研究的“利器”。藥物靶點方面針對拓展Cysteinome上的可藥靶,楊靖老師介紹了親電性分子片段庫結合化學蛋白質組靶標篩選方法手段與團隊使用的QTRP(Quantitative Thiol Reactivity Profiling)方法優勢。為探索更多官能團以實現更多的標記,楊靖團隊開發了一種針對化學探針的無偏性評測工具—pChem助力“可藥性”共價官能團的快速篩選。指出化學蛋白組技術不僅僅可回答氧化還原生物學中的一系列問題,也可幫助拓展氧化還原的蛋白質組上的“可藥靶”空間。




糖基化蛋白質組學



冷泠

副研究員

北京協和醫院 

再生醫學臨床轉化下的蛋白質組學研究

皮膚作為人體大的器官,大部分的損傷與缺失會造成嚴重感染威脅生命保障。同時皮膚相關的疾病例如,老化、創傷、潰瘍、免疫性皮膚病、皮膚腫瘤、罕見皮膚病等問題數量很多。

冷泠團隊圍繞外胚層相關疾病與組織重生及再建問題展開研究,對皮膚病患者的病理機制研究發現了可以促進表皮干細胞增殖的通路,構建表皮干細胞培養體系與組織工程皮膚。利用蛋白質組學確定了決定皮膚表皮干細胞重要的結構-基底膜結構,結合空間蛋白組學解析表皮干細胞發育特征,了解干細胞基底微環境成分,發現了關鍵蛋白—TGFBI,結合前期構建的干細胞體系,確認了TGFBI可促進表皮干細胞的功能修復。利用該蛋白構建皮膚類器官感染新冠病毒,對其致病機制進行研究,解釋了新冠后遺癥中僅次于味覺喪失的脫發現象是由于病毒對毛囊干細胞感染導致,神經元細胞的死亡也進一步促進了脫發的產生。在皮膚類器官治療皮膚罕見病與罕見病診斷Marker研究方面,蛋白質組學的應用對解析疾病的病理與恢復過程也起到重要作用。利用蛋白質組學鑒定疾病皮膚組成成分,發現新的通路與蛋白可為后續疾病的治療提供重要方向。



糖基化蛋白質組學



孫玉琳

副研究員

中國醫學科學院腫瘤醫院 

結直腸癌診斷和轉移的非侵襲性尿液蛋白質標志物 

結直腸癌發生發展的過程如下:無轉移僅在腸腔內發生的局限性腫瘤(早期)→淋巴結侵襲的區域轉移(中期)→遠端器官的遠端轉移(晚期)。大多患者早期癥狀不明顯,疾病發展到后期才被發現,且影像學和抗原單一檢測不足以準確評估CRC的轉移和復發情況,因此在臨床上迫切需要更加準確和非侵入性的生物標志物用于CRC診斷和預測。

孫玉琳副研究員利用TMT定量蛋白質組學、PRM靶向蛋白質組學和免疫學分析,系統分析發現了尿液蛋白中用于CRC診斷和轉移風險預測的標志物組合。到目前為止,這是關于CRC非侵入性生物標志物大且多方面的研究,這對CRC非侵襲性早期診斷和轉移預測標志物的識別具有重要意義。



糖基化蛋白質組學



高友鶴

教授

北京師范大學

下一代生物標志物的來源

生物標志物是指能被客觀測量和評價,反應生理或病理過程,以及對暴露或治療干預措施產生生物學效應的指標,對于疾病的鑒定、早期診斷及預防、治療過程中的監控起到幫助作用。血液與機體各器官聯系比較緊密,易于接收從各器官分泌的有變化的物質,但是血液受機體穩態機制的控制,在疾病早期難以產生穩定的變化,因此不適用于疾病早期生物標志物的發現。然而在這個過程中,尿液以各種形式收集血液在穩態機制下排出的廢物,匯集了大量的疾病相關變化,能夠更好地反映早期微小的變化,是生物標志物的更好體液來源。

高友鶴教授團隊基于尿液蛋白質組學分析,說明了尿液蛋白質組的差異變化要早于臨床病理變化。此外還報告了基于蛋白質組學分析揭示的腫瘤尿液蛋白組的變化,包括皮下瘤和腦膠質瘤。并且靈敏度高,僅10個腫瘤細胞即可引起尿液蛋白組的早期變化。除腫瘤外,神經退行性疾?。ㄈ缋夏臧V呆)也顯示出尿液蛋白組的早期變化,同樣早于癥狀病理現象。揭示了尿液作為生物標志物研究的良好來源,能夠反應身體的早期敏感變化。同時提出了利用動物模型尋找和疾病相關標志物,然后再在臨床樣本中驗證的尿液標志物研發路線圖。在尿液樣本保存方面創新性的提出了將尿組分在尿膜上真空干燥保存的方法。




糖基化蛋白質組學



葉明亮

研究員

中科院大連化物所

高穩健位點特異性糖型分析系統的構建及其用于疾病標志物的篩選

蛋白質糖基化是一種高度異質性的一種翻譯后修飾,通常發生在絕大多數膜蛋白質和分泌蛋白質上。蛋白質糖基化修飾種類繁多,包括連接于天冬酰胺上的N-糖基化和連接于絲氨酸、蘇氨酸上的O-糖基化。蛋白質糖基化介導了重要的生物學功能,例如介導細胞-細胞間的相互作用、對不同亞細胞定位的調控作用、免疫治療、病毒入侵等。蛋白質糖基化與疾病的發生發展密切相關,目前在臨床上使用的腫瘤標志物基本上都是糖蛋白抗原或糖抗原。

葉明亮研究員介紹了糖基化蛋白組的實驗流程及分析存在的難點。同時介紹了該團隊自主研發的糖基化搜庫軟件(N糖肽譜圖解析軟件Glyco-Decipher和O-糖肽譜圖解析軟件O-Search)。此外還比較了不同糖肽富集方法,指出針對位點特異性的糖型分析,好的方法還是親水作用色譜法(HILIC高的效率色譜柱)。在液質聯用分析方面研發了微升LC系統。葉明亮團隊構建了高穩健的位點特異性糖型分析系統,并將其應用于200例血清樣本的胃癌生物標志物篩選研究,發現了一個具有早診作用的位點特異性糖型,揭示了位點特異性糖型標志物具有很好的早期診斷能力。




糖基化蛋白質組學



趙炎

博士

青蓮百奧生物科學官 

新一代蛋白質組學平臺助力準確醫學 

青蓮百奧的新一代DMB workflow(Deep mining beads workflow)蛋白質組學平臺,涵蓋多功能納米磁珠富集試劑盒、全自動樣本處理儀器設備(蛋白組學機器人)及全自動大數據分析平臺,從臨床需求到診療產品落地,提供一站式閉環研發服務。其中主角則是青蓮百奧自主研發蛋白組學樣本自動化處理儀——蛋白質組學機器人,此款蛋白機器人兼容多款磁珠,包括外泌體富集磁珠、低豐度蛋白富集磁珠、通用型磁珠等,能夠應用于血液類、腦脊液等具有高豐度體液、外泌體、翻譯后修飾類、蛋白互作類等多種類型樣品前處理。蛋白機器人具有高通量、操作簡單、穩定性高、處理速度快等特點,使科研人員能快速上手組學樣本制備,能夠為廣大科研工作者節約大量的實驗時間,并且能夠避免人為因素引起的實驗誤差。

傳統富集方法導致大量低豐度蛋白質信號丟失,后續分析數據嚴重不足,而低豐度蛋白往往才是疾病的特異性生物標記或者藥物作用的靶蛋白分子?;诘拓S度蛋白檢測難題,青蓮百奧自主研發的多功能納米磁珠富集試劑盒,能夠通過不同類型的磁珠,高深度捕獲低豐度蛋白,顯著提高檢測的靈敏度。


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