肠道微生物菌群成像标记策略及其应用的研究进展

哺乳动物肠道中的微生物菌群在维持宿主生理状态和病理改变中起着非常重要的作用,因此肠道微生物菌群的检测对宿主健康有着重要意义.传统的染色标记方法存在着特异性差、与活菌不相容、受其他影响因素多等问题,因此限制了对肠道微生物形态以及功能方面的深入研究.在众多的成像技术中,荧光成像技术可以显示肠道中共生菌、致病菌以及机会性致病菌的位置,还可以提供有关细菌活力、代谢交换以及宿主和微生物之间的免疫相互作用等信息,且荧光成像检测技术具有无创、对组织损伤小、特异性高、灵敏度高等优点,所以在肠道微生物检测中得到了广泛的应用.荧光成像技术在肠道微生物菌群成像研究方面发挥着重要作用,而性能优越的荧光标记探针是肠道微生物菌群荧光成像的关键因素.本篇综述主要总结了针对不同的肠道菌群而设计的标记策略,主要包括荧光探针和同位素探针,分别就代谢标记、非代谢标记以及代谢产物的特异性标记等方法进行了总结讨论,最后对该研究方向的发展前景进行了展望.     

糖芯片的检测及应用

糖芯片技术具有样品少、通量高和特异性强等优点,是一种糖组学研究的新的技术平台和强大的分析工具,已经广泛用于糖和蛋白质的特异性作用、酶活性和抑制剂、病毒入侵机理、细菌检测和免疫反应等方面的研究.本文简要介绍了糖芯片的原理、制备和信号的检测技术(荧光标记法、质谱法、SPR法等),分析了糖芯片在各个领域的应用及其发展前景.     

稳定同位素标记15N-N,N-二甲基苯胺的合成

以15NH4Cl为同位素标记前体,经与苯甲酰氯胺化、霍夫曼降解得到15N标记苯胺,15N标记苯胺再与对甲苯磺酸酯进行甲基化反应,合成得到一种重要的同位素标记基础试剂15N-N,N-二甲基苯胺.以消耗的15NH4Cl计,三步反应总收率大于58.3%.产品结构经红外(IR)、核磁(NMR)、高效液相(HPLC)、质谱(MS)等表征进行确定,其化学纯度大于99.0%,同位素丰度大于98.4%15N.     

生物正交标记反应研究进展

对活体生物大分子进行特异性标记是一项具有挑战性的工作, 它要求这类化学反应能够在生理条件下高效特异地进行, 不会与生物体系中存在的各种活性物质发生副反应. 最近十几年开发的生物正交反应能够比较好地满足这些要求, 它们在生物分子标记方面的应用拓展了我们对细胞内生物体系的理解. 主要介绍那些应用广泛且可以用于活体细胞标记的生物正交反应. 重点介绍通过位点特异性引入生物正交官能团来进行选择性标记细胞内目标蛋白质的策略. 同时, 我们根据使用催化剂类型对这些生物正交反应进行分类, 并且列表比较它们的差异, 以便于研究者挑选合适的反应. 最后对生物正交反应的开发和进一步应用进行了展望.     

基于稳定同位素标记的蛋白质组学定量方法研究进展

定量蛋白质组学已经成为后基因时代的重要研究方向之一。目前该领域的研究主要采用无标记定量方法和稳定同位素标记定量法。其中,基于稳定同位素标记的蛋白质组定量方法发展非常迅速,已为生命科学研究提供了重要的技术支撑。本文分析了基于稳定同位素标记的蛋白质组学定量方法,包括相对定量方法和绝对定量方法,并对其发展进行了展望。     

量子点荧光标记在重组噬菌体表面展示肽与胰岛素受体相互作用中的应用

近年来用于生物荧光标记的发光材料越来越多,尤其是具有较高发光效率、巯基羧酸修饰的纳米微粒,如CdSe,CdTe等半导体量子点(Ouantum dots,QDs)在生物荧光标记领域的应用已成为研究热点,QDs标记作为高灵敏度的非同位素荧光分析法,在实时监测生物体内,尤其是细胞内的蛋白质问相互作用以及研究细胞分化、细胞间相互作用方面的优势日益受到人们的重视。用有机荧光染料来标记细胞和生物分子的方法早已有应用嘲,但是传统的荧光染料有较多的缺陷：激发光谱窄;发射光谱很宽;易光漂白和光解。     

核酸工具酶辅助的金属稳定同位素标记方法在生物分析中的应用

本文主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的发展前景做了展望。     

15N同位素标记的金属氮化物内嵌富勒烯的合成与表征

利用电弧放电法制备了¹⁵N同位素标记的金属氮化物内嵌富勒烯. 制备过程中使用¹⁵NH₄Cl作为固体氮源, 基于电弧放电方法在氦气气氛中将石墨、金属钪和¹⁵NH₄Cl高温原子化, 合成得到Sc₃¹⁵N@C₈₀和Sc₃¹⁵N@C₇₈. 利用高效液相色谱法进行分离纯化, 并通过质谱、紫外可见吸收光谱和核磁共振碳谱表征了Sc₃¹⁵N@C₈₀, 验证了¹⁵N的成功标记, 还表明合成的Sc₃¹⁵N@C₈₀具有I_h-C₈₀碳笼. 所制备的¹⁵N标记的金属氮化物内嵌富勒烯中含有98%以上的¹⁵N同位素, 将拓展金属富勒烯材料在同位素示踪等领域的应用.     

稳定同位素iTRAQ标记/高效液相色谱-串联质谱法同时定量分析人体中42种氨基酸及典型病例

建立稳定同位素iTRAQ标记/高效液相色谱-串联质谱法同时定量分析人体中42种氨基酸的方法.人生物样本经磺基水杨酸沉淀蛋白,稳定同位素iTRAQ-115衍生化后,加入iTRAQ-114同位素标记的氨基酸内标液进样,选用AAA-C18色谱柱,以水乙腈(含有0.01％七氟丁酸、0.1％甲酸)为流动相,采用梯度洗脱进行分离,选用3200QTRAP型质谱仪的多重反应监测(MRM)扫描方式进行检测.同位素内标消除了系统误差,实现了氨基酸的定量分析,42种氨基酸及同分异构体均能基线分离.本方法快速、灵敏、专属性强、高通量,可用于临床氨基酸代谢疾病的诊疗和营养评估.     

黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的分析方法研究

随着代谢组学、蛋白质组学等生命科学领域的迅猛发展,稳定同位素标记试剂,尤其是标记氨基酸,因无放射性、与非标记化合物理化性质一致等优势得到广泛应用。该文建立了一种稳健、快速的氨基酸同位素丰度分析方法。方法采用Hypersil Gold Vanquish(100 mm×2.1 mm,1.9μm)色谱柱,以水和含0.1%甲酸的甲醇为流动相,正离子模式下进行液相色谱-高分辨质谱联用(LC-HRMS)分析;测得细菌发酵液中L-异亮氨酸-¹⁵N的同位素丰度为98.58%,相对标准偏差为0.03%,可应用于不同稳定同位素(¹⁵N或¹³C)示踪的黄色短杆菌中L-异亮氨酸同位素丰度及分布的准确测定。该方法具有简便、灵敏、稳健等优点,有望在合成生物学、同位素示踪代谢流等研究中发挥重要作用。