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论文推荐┃一种尿液蛋白质组全面分析的简便策略

已有 1396 次阅读 2023-7-7 14:24 |系统分类:科研笔记

在这项工作中,研究人员通过将基于超速离心(UC)的尿液分级与基于固相烷基化(SPA)的高回收率微量蛋白质组样本制备技术相结合,开发了一种实现尿液蛋白质组全面分析的简便策略。与现有的样本制备方法相比,该策略不仅大大减少了样本制备的步骤与预处理时间,同时提高了回收率,单次分析即可达到更深的微量尿液样本蛋白质组鉴定覆盖度。

由于尿液可以积累并反映人体的变化,并且可非侵入性采集,已成为疾病相关早期和敏感生物标志物的发现的重要来源之一。然而,由于尿液蛋白质组的浓度动态范围宽(约 10 个数量级),因此尿液蛋白质组分析面临巨大挑战。在尿液中,高丰度蛋白质常常掩盖潜在的疾病生物标志物的检测。因此,在质谱(MS) 分析前,为了提高低丰度生物标志物的检测,分级和高丰度去除策略通常被采用。

通过超速离心(UC)对尿液进行分级被认为是一种可以有效去除尿液高丰度蛋白质的方法。采用该方法,可分离得到高纯度的外泌体,同时大部分高丰度蛋白质被保留在上清液中。尽管该方法在尿液分级中具有明显的优势,但超速离心强大的剪切力会破坏外泌体的完整结构,从而导致尿液外泌体分离的回收率较低。

考虑到现有样本制备方法的局限性,研究人员提出了一种基于固相烷基化(SPA)的新型样本制备方法,用于亚微克蛋白质组样本的低损失、抗干扰处理。

“我们的方法将基于超速离心的样本分级、基于固相烷基化的样本制备与液相色谱-质谱分析相结合,实现尿液蛋白质组的全面分析,我们称之为CPU,”该文章的通讯作者,来自中国科学院大连化学物理研究所的研究员袁辉明解释道,“这种简便的策略可在约1小时的短 LC 梯度下鉴定 1,659 种蛋白质,是未分级原始尿液样本蛋白质鉴定数量( 730 种)的2.3倍。”

值得注意的是,与现有的尿液样本制备方法相比,CPU 具有显着的优势,不仅尿液蛋白质组分析时间大幅缩短3-4倍,而且鉴定覆盖率也提高了130%-160%。“该方法与蛋白质组无标定量方法(LFQ)相结合,实现了IgA 肾病患者(IgAN)和健康人的尿液蛋白质组差异分析” 文章的主要作者,来自中国科学院大连化学物理研究所技术员刘欣欣分享道 “鉴定结果表明, 227 种蛋白质存在显著差异表达,为筛选 IgAN 相关的潜在生物标志物提供了基础数据。”

研究发现,溶质载体家族 22(SLC22)的几个“成员”在 IgAN 患者中表达上调,这表明IgA肾病可能与肾代谢功能紊乱存在潜在的关联。

该团队在期刊 Urine 上发表了他们的研究结果。“我们的结果表明,我们开发的策略有望为尿液中疾病相关标志物的发现提供有效工具,”刘欣欣总结道。


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用于实现尿液蛋白质组全面分析的策略(CPU)

文章信息

文章标题

A facile strategy for comprehensive proteome analysis of urine using ultracentrifugation fractionation, solid-phase alkylation based sample preparation and liquid chromatography-mass spectrometry

研究团队

Xinxin Liu, Mengchun Cheng, Zhigang Sui, Hongli Lin, Nan Wang, Xianan Guo, Huiming Yuan, Lihua Zhang, Yukui Zhang 

文章路径

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期刊及主编介绍


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Urine 期刊由科爱于2019年创办, 该刊定位于高质量国际开源期刊,并将发表所有与尿液研究领域相关的文章。

Urine 致力于发表高水平、原创的研究成果,包括综述文章(Review)、研究型论文(Full-length Research article)、短文通讯(Communication)、新闻(Editorial)等。所有文章都将经过严格的同行评议,并最终发表在最具影响力的 ScienceDirect 平台上供全球读者免费阅读、下载、引用。 

Urine 作为一本国际化的英文期刊, 致力于将其打造成尿液领域研究人员的家园,供专家、学者交流,学习,分享最新最有影响力的研究成果。目前期刊已经邀请到全球23位具有影响力的专家学者加入编委团队。


主编:高友鹤   教授

北京师范大学

 研究领域:

  • 尿液蛋白质组学

  • 尿液生物标志物

  • 蛋白质相互作用及其研究方法

  • 蛋白质组学和蛋白质相互作用相关的生物信息学

个人履历:

  • 1990年毕业于中国协和医科大学,获医学博士学位

  • 1997年毕业于美国康涅狄格大学生物医学专业,获理学博士学位

  • 1997年至2001年赴美国哈佛医学院从事博士后研究,并担任讲师

  • 2001年起获聘中国医学科学院特聘教授,任基础医学研究所病理生理学系教授。

  • 2014年12月获聘北京师范大学生命科学学院教授。

奖项与荣誉

  • 全国优秀博士论文指导教师

  • 国家杰出青年基金

  • 新世纪百千万人才国家级人选

  • 现任中国生化分子生物学会蛋白质组学分会常务理事

  • 国务院学位委员会基础医学分委会委员





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