微流控技术应用于蛋白质结晶的研究*

随着微电子微机械等技术的不断进步,微流控(microfluidics)技术成为目前迅速发展的前沿领域之一,是化学科学和生命科学分析研究的重要技术平台。微流控技术高通量、低消耗和低成本的特点使其在蛋白质结晶条件筛选和优化方面展示了良好的应用前景。本文对应用于蛋白质结晶的各种微流控芯片技术的原理和方法进行了综述,并对目前几种商业化和文献报道的典型蛋白质结晶微流控系统进行了介绍和比较。     

色谱技术在蛋白质组学研究中的应用引言

蛋白质组是指一个有机体的基因组所表达的全部蛋白质。蛋白质组学是研究有机体蛋白质的组成及其变化规律的科学。蛋白质组成的高度复杂性和随时间、空间变化的特点,对蛋白质组的研究技术和方法提出了巨大挑战。色谱作为现代分离科学的核心技术之一,在蛋白质组研究中发挥了重要作用。我们可以通过对组织、细胞或体液中成千上万种蛋白质/多肽的色谱预分离,降低样本的复杂程度,提高蛋白质的鉴定率;我们可以通过亲和色谱对翻译后修饰的蛋白质/多肽进行特异性富集分离,去除非修饰的蛋白质/多肽,实现修饰蛋白的成功鉴定;我们还可以通过色谱 质谱联用技术,获得蛋白质/多肽在色谱分离中的保留时间或峰面积,实现蛋白质的规模化定量与鉴定等。 为了集中展示我国科学家在色谱技术及其在蛋白质组学研究中的应用方面所取得的成果,《色谱》杂志特此在2010年第2期编辑出版了“色谱技术在蛋白质组学研究中的应用”专栏。我们邀请了在该领域具有突出成绩或学术造诣的部分专家、学者撰写了相关的学术论文和综述。希望通过这些文章所介绍的工作,为进一步提高色谱技术在蛋白质组学研究中的应用水平,推动我国蛋白质组学的发展和取得创新性的研究成果作出贡献。     

基于生物质谱的定量蛋白质组学研究进展

随着蛋白质组研究和生物质谱技术的发展,大规模的蛋白质组相对定量和绝对定量已经成为了解生命活动进程、疾病发生发展过程以及生物标志物筛选和验证的重要策略,并形成蛋白质组学研究领域的一个重要分支：定量蛋白质组学.综述了近年来定量蛋白质组学的研究进展,并对其中的关键技术进行讨论.     

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。     

基于镜像酶正交酶切的蛋白质复合物规模化精准分析新方法

蛋白质主要以复合物的形式参与各项生命活动.化学交联质谱(CXMS)技术作为近年来新兴的蛋白质复合物解析技术,不仅可实现蛋白质复合物规模化解析,而且普遍适用于任意相对分子质量和纯度的蛋白质复合物样品,因此已成为X-射线晶体衍射技术、冷冻电镜技术等蛋白质复合物解析经典技术的重要补充.目前,CXMS主要采用胰蛋白酶将交联后的...     

定量蛋白质组学分析方法

精确测量多个不同生理或病理条件下生物样本中蛋白质表达量的变化是定量蛋白质组学(quantitative proteomics)研究的重要内容。与传统的蛋白质定量方法(见表1)相比,组学规模的蛋白质定量可以实现在一次实验中对成百上千个蛋白质的定量测定和比较分析,为规模化发现和验证疾病诊断的生物标志物以及发展新的药物靶标提供了重要手段。     

水滑石(LDHs)及其衍生物在生物医药领域的研究进展

生物医学涉及到人类健康相关的多个领域:临床医疗、公共卫生、医药研发等多个方面.其中在医药研发领域,基于插层结构的纳米药物载体的研发已经成为重要发展方向之一.水滑石(LDHs)及其衍生物具有成本低、合成简单、载药高效、细胞膜透过率高、生物相容性好、易降解等优点,在生物医药领域得到了广泛关注.本文主要介绍了LDHs及其衍生物的制备方法,以及在抗菌治疗、生物成像和肿瘤治疗等方面的应用.此外,还简述了LDHs材料的规模化生产方法和现状,进一步分析了LDHs的实际应用前景.最后,对LDHs材料在生物医药领域的未来发展方向进行了展望.     

羰基化蛋白质组学分析进展

蛋白质羰基化作为一种不可逆的翻译后修饰,与诸多疾病和衰老密切相关。有关蛋白质羰基化的各项研究受制于其低丰度、低电离效率及化学相对不稳定性而发展较慢。基于质谱的蛋白质组学分析技术的进步,使蛋白质羰基化的规模化研究成为可能,进而为蛋白质羰基化的相关调控通路研究提供了数据支撑。该综述介绍了蛋白质羰基化的概念、途径、检测方式,并重点介绍了蛋白组学技术应用于蛋白质羰基化分析的进展。     

肽段反相色谱保留时间预测算法及其在蛋白质鉴定中的应用

液相色谱-质谱(LC-MS)联用是当今规模化蛋白质鉴定的主流技术。肽段在反相液相色谱(RPLC)中的保留时间主要是由肽段的理化性质和LC条件(固定相、流动相)决定的。可以通过分析肽段的理化性质,并量化它们对肽段色谱行为的影响来预测保留时间。预测结果可以用于帮助提高蛋白质鉴定的数量和可信度,也可用于肽段的翻译后修饰等研究。现在已有的保留时间预测算法主要有保留系数法和机器学习法两大类,得到的预测保留时间与实际保留时间相关系数可达到0.93。随着色谱和质谱技术的不断发展,肽段色谱行为的稳定性和重现性越来越好,保留时间预测结果也越来越准确。预测肽段保留时间将成为提高蛋白质鉴定结果的重要技术手段之一。     

生命内部世界变得五颜六色－－绿色荧光蛋白质改进者钱永健简介

钱永健由于在绿色荧光蛋白质改进方面的重要贡献而分享2008年诺贝尔化学奖,此外还发明了Ca2+染料,这2项成就在生命科学研究中得到了广泛的应用,钱永健也成为生命科学领域的科学大师之一,本文对钱永健的生平进行简单介绍。     

用于N-连接完整糖肽鉴定的糖基化蛋白质组学数据处理方法最新研究亮点北大核心CSCD

蛋白质糖基化与疾病的发生发展密切相关,临床上使用的大多数肿瘤标志物是糖基化蛋白质。在组学层次上进行位点特异性糖型的分析对发现新型疾病标志物、提高基于蛋白质糖基化的精准医学研究水平等具有重要作用。色谱-质谱联用技术在糖蛋白的分离分析研究中得到了广泛的应用。基于液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)的完整糖肽鉴定已成为研究蛋白质上位点特异性糖链修饰的主要手段,其主要优势在于分析过程中可以同时揭示蛋白位点与糖链修饰的信息,从而在组学层次实现规模化的蛋白糖基化分析。     

基于质谱的蛋白质组学技术在食品真伪鉴别及品质识别方面的应用

蛋白质组学作为后基因组时代的一个新研究方向,近几年发展迅速,目前已应用于多个领域,在食品品质检测和安全控制方面成为有力的研究工具。蛋白质组学为食品科学的相关研究打开了新思路,不仅可以鉴定蛋白质种类,还可进行蛋白质定量,为分析不同物种、产地、成熟阶段的食品蛋白质组分和含量提供了可能。蛋白质组学研究手段多样,质谱是常用技术之一。该文介绍了蛋白质组学的概念、分类、研究技术以及常见蛋白质数据库,综述了基于质谱的蛋白质组学技术在真伪鉴别和品质检测方面的应用,涉及海鲜、肉制品、奶制品、保健食品及高附加值食品等多种食品,并对蛋白质组学的发展进行了展望。     

小分子荧光探针在蛋白质标记与成像分析中的应用

小分子荧光探针由于其体积小、合成简单等特点在蛋白质成像技术中扮演着越来越重要的角色。此领域的研究融合了生物化学、有机合成、分析化学等相关学科,是当今化学发展的一个重要方向,有着广阔的前景。目前,能够专一性地与目标蛋白质(POI)结合的小分子探针较少,设计和合成方法的缺乏已经成为制约该领域进一步发展的瓶颈。本文概括地介绍了近年来出现的一些小分子荧光探针,关注它们在活体标记中的应用。     

蛋氨酸亚砜/蛋氨酸亚砜还原酶荧光检测研究进展

蛋白质蛋氨酸亚砜化是一种重要的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,不仅是氧化应激的重要标志物之一,也是一种蛋白质功能调控开关可影响活性氧信号转导,与一系列疾病尤其是神经退行性疾病的发生发展密切相关。 在许多生物体中,蛋氨酸亚砜还原酶是目前已经发现的唯一能将蛋白质蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸的物质,可以修复氧化损伤蛋白,恢复蛋白质功能,调控细胞氧还平衡,对相关疾病的治疗具有非常重要的意义。 本文重点介绍蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶的结构和催化机理,综述蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶荧光探针的部分研究进展,对该领域的研究前景进行展望。     

基于MRB电泳滴定蛋白质技术的研究进展

蛋白质是生命的重要载体物质、是食品最重要组成成分之一,也是食品营养价值的重要指标。因此,蛋白含量分析在食品生产、临床诊断及相关生物医药科研等领域都有重要意义。凯氏定氮法是生物样品蛋白质含量测定常用方法     

氧化还原蛋白质的电荷传递及界面行为

本文综述了近年来氧化还原蛋白质电子传递与界面行为研究领域的最新进展.主要基于作者所在实验室并参考其他实验室的研究成果,总结了蛋白质与电极间的直接电子传递、蛋白质热力学和动力学性质、蛋白质的催化活性及其调节等相关领域的工作进展.近几年的研究表明,电化学技术已成为蛋白质研究的重要工具,对于氧化还原蛋白质的电子传递与界面行为的研究更是一种有效的技术手段.     

蛋白质组学技术前沿进展

蛋白质组学是以生物体系整体蛋白质为研究对象的新的研究领域,已经成为后基因时代中生命科学最重要研究方向之一。 近年来,蛋白质组学研究取得了令人鼓舞的进展,一系列新技术与新方法得到了快速的发展。 本文总结了2013年以来蛋白质组学研究的有关新技术,并对其发展进行了展望。     

氢的制备、储存、安全检测与生物燃料电池研究

目前，化石能源日益枯竭和二氧化碳排放导致的温室效应引起了世界各国的高度关注。约五分之一的二氧化碳是由使用化石燃料的交通工具所导致的。氢能是人类至今为止已知的、最为理想的清洁能源，使用零排放的氢燃料电池驱动交通工具是减少二氧化碳排放的有效手段之一。世界各国把氢能作为战略能源进行研究，我国既是能源短缺国，又是能源消耗最大的国家之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出，能源是未来15年我国科技发展的重要领域，清洁能源低成本规模化开发利用则是重点领域和优先主题。 本文将将简要介绍课题组在铝基材料制氢技术、多孔金属有机框架化合物（MOFs）材料储氢技术、基于石英微天平的氢气安全检测技术和生物燃料电池的有关研究工作。     

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。     

毛细管电泳法在测定蛋白多肽理化特性中的应用

蛋白质是生命物质基础,蛋白质性质和功能研究是生命科学现在和将来的研究热点之一。理化特性参数是分离、鉴定多肽或蛋白质的基础,已成为蛋白质组学重要研究内容之一。毛细管电泳是将电泳和色谱有机地结合在一起的快速分离技术,分离机制涉及到物质的荷电、分子空间结构和大小、扩散特性、相互作用等理化性质。通过对样品的定量分析或不同条件下迁移时间的变化,利用理化参数与浓度或迁移时间的定量关系,可以计算出多肽或蛋白质的理化特性参数。本文对近年来毛细管电泳测定蛋白质或多肽理化特性原理和方法进行了综述。