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quan球組學大咖2020新進展, Orbitrap助力ding級研究

閱讀：103 發(fā)布時間：2021-3-24

一探前沿|quan球組學大咖2020新進展, Orbitrap助力ding級研究

Orbitrap 技術(shù)

Orbitrap 技術(shù)發(fā)展至今，憑借其zhuo越的分辨率、靈敏度、多項創(chuàng)新技術(shù)等“硬實力”，圈“粉”無數(shù)，平均每小時就有一篇文章問世，也逐漸成為quan球科學家實現(xiàn)世界ding級科研突破的有力伙伴。

今天就讓我們來一探quan球ding尖 PI 近發(fā)表的文章和技術(shù)成果，看看 Orbitrap 技術(shù)如何助力ding級研究實現(xiàn)突破。

Matthias Mann

助力跨物種蛋白質(zhì)組學研究實現(xiàn)突破

前沿概覽

蛋白質(zhì)承載著絕大多數(shù)的生命功能，但由于技術(shù)局限，蛋白質(zhì)組學的大規(guī)模研究不及基因組研究深入。盡管基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學的不斷進步使得人類蛋白質(zhì)組的鑒定和定量化越來越廣泛，然而與基因組不同的是，蛋白組對于跨物種間研究卻鮮有報道，德國馬普所的Matthias Mann 團隊分析了100個物種，并將經(jīng)過實驗驗證的蛋白質(zhì)數(shù)量增加了一倍，為跨物種蛋白質(zhì)組學研究奠定了寶貴的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

亮點介紹：

作者為了收集生命樹中具有代表性的多種生物，考慮了組裝基因組序列的可用性和培養(yǎng)或組織材料的可及性以及常見的模式生物，終選擇了19種古菌，49種細菌，32種真核生物，共100種不同的物種，此外，還添加了14種病毒。利用In-StageTip（iST）蛋白提取流程，并使用均勻有序、靜態(tài)固定的微米級柱結(jié)構(gòu)取代C18覆蓋的磁珠，提高了實驗的重現(xiàn)性。

研究者通過這一標準化方式聯(lián)合Q Exactive HF-X高分辨質(zhì)譜儀，在100種生物中鑒定出349,164種可以通過其被鑒定到的肽區(qū)分開的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)組涵蓋了1,136,558個條目，數(shù)據(jù)大大增加了經(jīng)過實驗驗證的蛋白質(zhì)的數(shù)量，不僅如此，還發(fā)現(xiàn)了許多以前未知的蛋白質(zhì)。

Matthias Mann & Florian H. Heidel

助力探尋腫瘤持久性機制，篩選關(guān)鍵藥物靶點

前沿概覽

Janus激酶（JAKs）介導對造血細胞中細胞因子，激素和生長因子的反應(yīng)。JAK2對造血細胞的發(fā)育至關(guān)重要，其突變是衰老過程中非常常見的現(xiàn)象，并導致人體容易患上諸如骨髓增生性腫瘤（MPN）等癌癥。盡管用JAK抑制劑的治療方法降低了MPN的炎性活性和其過度增殖，但JAK2突變?nèi)匀淮嬖冢魅趿嗽摲椒ǖ呐R床實用性。

Mann團隊通過深入的磷酸化蛋白質(zhì)組分析，結(jié)合RNAi篩選，發(fā)現(xiàn)JAK2翻譯后修飾的下游靶點，進而對疾病持久性的機制進行了深入研究，機制研究發(fā)現(xiàn)YBX1受JAK2的磷酸化調(diào)控?；诟叻直尜|(zhì)譜的磷酸化蛋白質(zhì)組學聯(lián)合代謝通路分析，為改善JAK2突變腫瘤治療效果提供后續(xù)用藥指導。

Matthias Mann & Jonathan S Weissman

助力功能性微蛋白/微肽研究

前沿概覽

美國加州大學舊金山分校Weissman團隊和Matthias Mann團隊聯(lián)合MS質(zhì)譜、Ribosome profiling、CRISPR等多種技術(shù)深入研究上游開放閱讀框ORF中編碼的一系列功能重要的人類微蛋白microproteins (亦稱為微肽micropeptides)，并探究了它們在細胞中起到的至關(guān)重要的作用，這一開創(chuàng)性成果發(fā)表在Science上。

在文中研究者利用誘導多能干細胞iPSCs和人類白細胞抗原I類（HLA-I）肽組學中基于質(zhì)譜MS的蛋白質(zhì)組學證實了數(shù)百個非經(jīng)典編碼序列（CDS）肽的穩(wěn)定表達。HLA-I肽組學鑒定出了240個微肽，表明這些肽進入了HLA-I途徑，可能參與了抗原庫和可能的免疫原性?？傊?，研究者表述了一種結(jié)合核糖體印跡測序、基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學和基于CRISPR的遺傳學篩查的策略，突顯了功能性哺乳動物蛋白質(zhì)組以前未知的復雜性，以及HLA系統(tǒng)呈遞的抗原的全譜圖。

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