液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰

干扰素刺激基因15编码蛋白质(Interferon stimulated gene 15 kDa protein, ISG15)是最早被鉴定的类泛素分子蛋白质,在病毒感染和免疫调节等方面具有重要作用。本研究利用免疫沉淀技术将被类泛素 ISG15修饰的蛋白富集纯化,采用液相色谱-质谱联用技术对流感病毒感染 A549宿主细胞过程中产生的类泛素 ISG15修饰蛋白进行了分析。实验结果表明,在流感病毒感染的实验组 A549细胞中,鉴定到了22种来源于宿主细胞的ISG15修饰的蛋白,包括类泛素蛋白 ISG15、细胞周期蛋白-T1、热休克蛋白71、钙调素结合蛋白、真核翻译起始因子等,以及1种来源于流感病毒的非结构蛋白 NS1。在鉴定的22种宿主蛋白中,有6种蛋白在未感染病毒的对照组 A549细胞中也得到鉴定,包括膜联蛋白 A1、果糖二磷酸醛缩酶 A、线粒体三磷酸腺苷合成酶亚基 g、烯醇化酶、肌动蛋白、微管蛋白。生物信息学分析表明,流感病毒感染引起的 ISG15修饰的宿主蛋白分别归属于9个不同的蛋白分类,包括细胞骨架蛋白、分子伴侣蛋白、酶调节剂、核酸结合蛋白、激酶类、转移酶类、转录因子、氧化还原酶类以及结构蛋白。本研究为大规模分析鉴定 ISG15修饰蛋白提供了一种特异、有效的研究方法。     

奇异变形杆菌中赖氨酸-2-羟基异丁酰化蛋白的分析

蛋白质的赖氨酸修饰广泛参与基因调控、转录、代谢等重要的生物过程。在真核细胞组蛋白上发现了一种新的赖氨酸修饰--2-羟基异丁酰化,这种修饰对于生殖细胞分化具有调控功能。该研究旨在探索这种修饰在原核生物非组蛋白中的特征。通过亲和富集、高效液相色谱-串联质谱鉴定和生物信息学分析,在奇异变形杆菌中鉴定到大量未见报道的2-羟基异丁酰化蛋白及其位点,进而考察了原核生物中2-羟基异丁酰化修饰蛋白的分布特征、分子网络和通路特点。研究表明,赖氨酸-2-羟基异丁酰化在原核生物中具有广泛的分布,其生物学意义值得进一步研究。     

蛋白质棕榈酰化修饰的分析方法进展

棕榈酰化修饰是蛋白质翻译后脂质修饰的重要形式之一,在细胞信号传导、代谢、凋亡、疾病的发生、发展等过程中都起着重要的作用。因此,定性和定量分析蛋白质棕榈酰化修饰对理解其生物学功能具有重要意义。本文综述了近年出现的蛋白质棕榈酰化修饰分析技术和方法及其优缺点,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

待定模板印迹聚合物对高丰度鸡蛋清蛋白质的脱除

将鸡蛋清溶液作为“待定模板”制备分子印迹聚合物,得到的聚合物作为色谱固定相,显示出能脱除高丰度蛋白质的能力。采用不同浓度的鸡蛋清进行印迹,可以得到具有不同蛋白脱除性质的聚合物。经过实验室自制的注射器色谱系统处理,蛋清中的高丰度蛋白质(如鸡卵清蛋白、溶菌酶、转铁蛋白)可从相应样品溶液当中去除。随着这些高丰度蛋白质谱峰消失,其它组分的质谱信号变得更加明显。根据文献结果及实验所得质谱数据,判定这些蛋白质分别是卵清白蛋白关联蛋白、转铁蛋白关联蛋白质、卵粘蛋白及黄素蛋白。实验表明,待定模板印迹方法具有脱除高丰度蛋白质,并同时保留、富集低丰度修饰蛋白质的能力。     

几个烯胺的邻硝基苯甲酰化和在酸水解中发生的重排

为了了解芳酰基化的效率和双酰基衍生物的形成, 对几个典型醛和酮的吗啉烯胺进行了邻硝基苯甲酰化的探索。丁醛和异丁醛吗啉烯胺的酰化正常, 水解分别生成55%的2-(邻硝基苯甲酰基)丁醛(2)和40%的2-(邻硝基苯甲酰基)异丁醛(3)。3-戊酮和1, 3-二甲氧基丙酮的吗啉烯胺在酰化和水解时分别生成37%和14.8%相应的β-二酮的烯醇邻硝基苯甲酸酯(4)和(5)。4和5的酸水解发生意外的1, 5-和1,3-酰基转位, 分别生成3, 5-二甲基-2, 6-双(邻硝基苯基)吡喃-4-酮(6)和2-甲氧基-2-甲氧乙酰基-1, 3-双(邻硝基苯基)-1, 3-丙二酮(7)。环戊酮和环已酮吗啉烯胺的酰化分别产生9%和34%的双酰基烯胺(9a)和(9b),逐次酸水解得到2-(邻硝基苯甲酰基)环戊酮(11a)和-环已酮(11b)。在总酰化产物的直接水解中, 11a的产率可以达到81%, 而11b只有35%。对双酰化进行了一些讨论。     

一种含光亲和标记异戊烯侧链探针的合成与初步表征

经5步反应、以9%的总收率合成了一种含生物素修饰和光亲和标记的异戊烯侧链功能探针分子, 初步考察了反应条件下该探针分子与Saccharomyces cerevisiae AS 2.399粗蛋白的相互作用; 生物素印迹分析结果表明, 酵母中多种蛋白被探针分子修饰, 为进一步开展化学蛋白组学研究奠定了基础.     

磷酸化蛋白质组学中的分离富集方法研究进展

蛋白质的磷酸化是一种可逆性的翻译后修饰,在细胞的增值、分化、信号转导以及转录与翻译调控、蛋白质复合体的形成、蛋白质降解等方面发挥着极为重要的作用.因此磷酸化蛋白的鉴定成为翻译后修饰研究的重要内容.但由于磷酸化蛋白的丰度较低, 难以用质谱直接检测.为了解决这个问题,改善质谱对磷酸肽的信号响应, 需要对磷酸化蛋白质或磷酸肽进行富集.本文系统地介绍了磷酸化蛋白组学研究中应用较为广泛和最新建立的各种分离富集方法的原理、特点、应用研究进展,包括抗体富集法、激酶特异富集法、亲和富集法、化学修饰法、多种色谱分离富集方法以及MALDI靶盘富集法.     

胆酸甲酯(甲基)丙烯酰基衍生物的合成

以(甲基)丙烯酰氯为酰化剂,三乙胺做缚酸剂合成了分子中含有1~3个(甲基)丙烯酰基的胆酸衍生物。结果显示,以酰氯作酰化试剂,胆酸甲酯分子中3个羟基的反应活性顺序是:C3-OH>C12-OH>C7-OH。     

纳米颗粒预富集方法辅助质谱分析在蛋白质组学中的最新进展

由于生物样本中蛋白质含量的动态范围跨越多个数量级,快速、高效的蛋白质分离富集是低丰度蛋白质成功鉴定的关键.一些具有重要生物学意义的蛋白质的表达量通常很低,预富集就成了这些蛋白质获得成功质谱鉴定和分析的必备条件.富集的主要目的就是有选择性地从复杂生物样本中分离目标分子,从而达到降低样本复杂程度,辅助后续质谱高灵敏鉴定.近些年来,将纳米颗粒引入到这一领域大大促进了富集技术的发展.在本文中,我们集中介绍了近年来发展起来的,利用不同的纳米颗粒,富集低丰度和特定翻译后修饰的蛋白质或多肽并适合质谱鉴定的蛋白质预处理技术.     

基于3种非天然糖代谢标记的分泌蛋白质组分析性能对比

分泌蛋白质是调控细胞间信号转导的重要生物大分子。由于分泌蛋白的丰度相比于胞内蛋白以及培养基添加剂更低,因此分泌蛋白的高通量鉴定是目前蛋白质组学界研究的热点和难点。目前,基于生物质谱的分泌蛋白质组学分析一般均需要从无血清的条件培养基中获得分泌蛋白质,再对其进行富集和分析。该流程操作步骤繁琐,易造成分泌蛋白质的损失和降解。本工作采用基于生物正交化学生物学技术实现对分泌蛋白质的高选择性标记和高效富集。通过结合点击化学技术,综合评估了分泌蛋白质分析中用于代谢标记的不同糖类似物。采用3种最常用的商品化糖类似物,N-叠氮乙酰甘露糖胺(ManNAz)、N-叠氮乙酰半乳糖胺(GalNAz)和N-叠氮乙酰葡萄糖胺(GlcNAz)分别对HeLa细胞进行代谢标记,之后通过炔基生物素探针对条件培养基中的分泌蛋白进行富集,结合质谱分析来对比3种糖类似物对分泌蛋白的标记效率。最后通过无标定量蛋白质组学分析,系统评估了3种糖类似物用于分泌蛋白质组分析的性能。结果表明,基于ManNAz的分泌蛋白标记方法鉴定到了282个分泌蛋白、224个细胞质膜蛋白以及846个N-糖基化位点;对分泌蛋白的富集效率分别较GalNAz和GlcNAz提高了130%和67.2%;对细胞质膜蛋白的富集效率较GalNAz和GlcNAz分别提高了273.3%和148.7%,体现出了明显的优势。本研究的实验结果为分泌蛋白高选择性富集和系统分析提供了有益的对比分析和新技术策略。     

三维荧光光谱结合物理和数学分离研究溶解性有机质组成

采用分子排阻色谱和激发/多波段发射荧光检测器,结合三维荧光光谱和平行因子分析,研究了新、老填埋垃圾渗滤液中溶解性有机质( DOM)的组成。实验结果表明,两种渗滤液来源的DOM均含有类蛋白和类腐殖质物质。在新填埋垃圾渗滤液中,类蛋白物质有4种存在形态,包括大分子蛋白质形态、高/低分子量腐殖质结合态和多肽/氨基酸形态;在老填埋垃圾渗滤液DOM中,类蛋白物质只有两种形态,分别为大分子蛋白质形态和腐殖质结合态。相比于分子排阻色谱,三维荧光光谱结合平行因子分析能够分辨出腐殖质和非腐殖质结合态的类蛋白物质,但不能有效区分蛋白质和以多肽/氨基酸形态存在的类蛋白物质。结果表明,三维荧光光谱结合平行因子分析和分子排阻色谱,可以表征DOM中不同形态分布的类蛋白和类腐殖质物质。     

逆流色谱技术分离蛋白质和多肽的研究进展

逆流色谱是一种连续高效的液-液分配色谱技术,具有进样量大、无不可逆吸附、回收率高和能有效保护样品生物活性等优点,在蛋白质和多肽的分离中具有独特的优势。本文综述了近年来几种新型的逆流色谱技术在蛋白质和多肽分离中的研究进展,并对该领域的未来发展进行了展望。     

西马特罗分子印迹荧光检测试纸条的研制

将分子印迹技术良好的选择性与试纸条快速检测的特点相结合,研制了一种快速检测西马特罗的分子印迹试纸条。以西马特罗为模板分子,化学聚合法制备西马特罗分子印迹聚合物,将其附着在硝酸纤维素膜上。洗脱模板分子后,裁剪压制得到分子印迹试纸条。试纸条识别样品中西马特罗后,滴加荧光物质曙红Y,根据反应区内西马特罗与曙红Y反应后荧光猝灭程度对西马特罗进行分析。研究结果表明,在0.01~100μg/mL浓度范围内,荧光猝灭程度随着西马特罗浓度的增加而增大,最低检测浓度为0.01μg/mL。此试纸条制备简单,操作简便,可用于现场检测。将其用于猪肉和饲料样品中西马特罗的快速测定,结果令人满意。     

加速溶剂-固相萃取-高效液相色谱法测定土壤及蚯蚓样品中多环芳烃

研究了加速溶剂萃取( ASE)、固相萃取柱净化( SPE)、高效液相色谱( HPLC)联合( ASE-SPE-HPLC)测定土壤及蚯蚓样品中7种多环芳烃(PAHs)的分析方法,确定了以正己烷-丙酮(4∶1, V/V)作为萃取剂,用ASE对土壤及蚯蚓进行萃取,提取液经SPE柱净化(土壤样品用硅胶柱净化,蚯蚓样品用 Al2 O3-硅胶柱净化),正己烷-二氯甲烷(9∶1, V/V)进行洗脱,洗脱体积为10 mL,旋转浓缩蒸干后,乙腈定容,过0.22μm有机滤膜,最后用HPLC对提取液中7种PAHs进行定量的分析方法。土壤样品方法回收率在83.5%~110.2%之间,相对标准偏差为1.0%~4.6%;蚯蚓样品回收率在81.2%~97.1%之间,相对标准偏差为1.6%~4.2%。方法检出限为0.15~0.85μg/kg,且重现性好。可满足样品分析的质量控制要求,表明本分析方法具有良好的准确性与可靠性。     

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱测定凉茶中15种植物源性兴奋剂和外源性药物

建立了固相萃取富集净化,超高效液相色谱-串联三重四级杆质谱( UPLC-MS/MS)测定凉茶中5种植物源性兴奋剂和10种外源性消炎镇痛类药物的方法。样品经高速离心后用甲酸调节至pH 4.0,HLB固相萃取柱净化,BEH C18色谱柱分离,乙腈-0.1%甲酸梯度洗脱,串联质谱电喷雾正、负离子扫描,多反应监测(MRM)模式检测,外标法定量。结果表明,15种待测物在1.0~200μg/L范围内线性关系良好;方法检出限(S/N=3)为0.1~2.0μg/L;添加水平为2.0~100μg/L时,平均回收率为76.4%~107%,相对标准偏差(RSD, n=6)为2.8%~9.7%,日间精密度为2.7%~12.0%。本方法前处理过程简单,净化效果好,灵敏度高,适用于凉茶中植物源性兴奋剂和外源性西药的检测。     

利用原子力显微镜探针的扫帚机理制备胶原蛋白纳米纤维阵列

利用原子力显微镜能够在微观尺度上对样品材料进行操控和加工的特性,发现并考察了一种自上而下的生物大分子纳米纤维阵列的制备方法。将50μg/mL的天然I型鼠尾胶原蛋白溶液在云母晶面上形成胶原蛋白膜层,接着在原子力显微镜的接触模式下,利用探针对溶液中的胶原蛋白膜层施加100~1000 nN的力时,可以将膜层加工成具有特定取向的蛋白纳米纤维阵列。单根纤维的高度约2~5 nm,宽度在150~350 nm之间。根据纳米纤维阵列的结构与探针扫描方式的关系,对探针的制样原理进行了探讨,验证了原子力显微镜接触模式下的“分子扫帚”机理。此制备方法为生产细胞培养器皿、制备高特异性的生物探针,合成新型微纳材料提供了一种可行技术。     

用于综合录井技术的在线快速气相色谱-四极杆质谱联用仪研制

研制了一种用于综合录井技术的在线快速气相色谱-四极杆质谱联用仪。采用隔膜泵直接抽取泥浆中脱出的气体样品直接引入气相色谱,通过气驱十通阀实现自动进样;快速分离后,样品中各组分依次进入四极杆质谱进行检测;四极杆质谱采用电子轰击源电离及选择离子扫描的方式,提供对碳氢化合物检测所需要的高灵敏度;仪器通过精确的时序控制实现周期循环进样分析,满足录井现场的实时监测需求。仪器采用安全易得的氮气作载气,对C1-C8烷烃、苯、甲苯、环己烷和甲基环己烷等油气组分进行快速在线分析,结果表明,C1-C5分析周期小于30 s,C1-C8周期小于85 s,最低检测浓度为0.0001%(V/V),线性范围高于5个数量级,适合于录井技术中油气组分分析。     

加替沙星磁性表面分子印迹材料的制备及其识别特性的研究

以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷( MPS)修饰的磁性二氧化硅( Fe3 O4@SuO2)为载体,加替沙星( GTFX)为模板分子,采用表面印迹法制备磁性表面分子印迹聚合物( M-MIPs)。用透射电镜( TEM)及磁化强度分析( VSM)对此聚合物进行了表征。吸附实验和Scatchard分析结果表明,M-MIPs中存在特异性和非特异性两类结合位点。 M-MIPs 和磁性非印迹聚合物( M-NIPs)对 GTFX 的最大吸附容量分别为35.1和23.13 mg/g。 M-MIPs对于环丙沙星(CPFX)、诺氟沙星(NFLX)、三聚氰胺(MEL)以及四环素(TC)的选择性系数k分别为2.43,5.18,6.61和12.99;M-MIPs相对M-NIPs的相对选择性系数k＇分别为2.09,1.95,3.15和2.43,表明M-MIPs对GTFX具有良好的特异性识别能力。将此表面印迹材料用于牛奶中GTFX的分离富集,采用高效液相色谱法检测,回收率大于91.5%。     

基于DNA/Nafion-聚二烯丙基二甲基氯化铵功能化的石墨烯电化学传感器评价阿魏酸及当归水提物抗氧化活性

构建了DNA/Nafuon-聚二烯丙基二甲基氯化铵功能化的石墨烯修饰的玻碳电极( DNA/NA-PDDA-G/GCE),用于DNA氧化损伤的监测及阿魏酸和当归水提物抗氧化活性的评价。采用循环伏安法( CV)和交流阻抗法( EIS)对NA-PDDA-G和DNA修饰后的玻碳电极进行电化学表征,并采用扫描电子显微镜( SEM)对修饰电极表面形貌进行表征。以Ru( NH3)3＋6为探针,采用方波伏安法( SWV)筛选出DNA/NA-PDDA-G/GCE电化学传感器在pH 7.0,Fe2＋和H2 O2的配比为1∶5的Fenton体系中,经?OH诱导损伤30 mun后DNA的损伤程度最大。实验结果表明,当归水提物的抗氧化活性强于阿魏酸单体,但总体来说两者的抗氧化活性都弱于L-抗坏血酸。本方法具有简单、成本低、灵敏度高、重现性好等优点,可用于DNA损伤的监测,以及于抗氧化剂活性大小的评价。     

热带海洋生物稀土元素生态化学特征分析研究

于中国南海南沙海域采集了30种鱼类、5种贝类和4种甲壳类热带海洋生物,以HNO3-H2 O2为消解体系,利用微波消解进行前处理,并用电感耦合等离子体质谱测定了生物体中稀土元素( Rare earth elements, REE)的含量,分析了稀土元素的生态化学特征。结果表明,微波消解-ICP-MS方法测定稀土元素,各元素的线性关系良好(r=0.9997~1.0000),检出限可达ng/L,准确度高和精密度较好,相对标准偏差(RSD, n=3)<5.0%,各稀土元素回收率在91.5%~106.7%之间。鱼类、贝类和甲壳类生物样品中稀土总量(∑REE)变化范围分别为5.02~34.8μg/kg,30.4~1481μg/kg和103~863μg/kg,3类生物对各稀土元素的富集平均含量为甲壳类>贝类>鱼类,14种稀土元素在鱼类/贝类/甲壳类内含量存在明显正相关性(r>0.80);生物体内轻稀土元素( La~Eu)含量高于重稀土元素( Gd~Lu)含量,从稀土配分模式看出,鱼类/贝类/甲壳类中REE分布模式基本一致, Gd均出现负异常,轻重稀土元素之间有明显的分馏;生物体中δEu值出现负异常,δEu值与相应海域沉积物中δEu值相近,而δCe值出现正异常;同时研究了稀土元素在生物体中的富集和沉积物沉降过程中相关性等。本研究得出的关于热带海洋鱼类/贝类/甲壳类稀土元素的含量和分配规律,可为研究南海水体环境中稀土元素的含量水平和迁移富集提供基础资料。