基于液相色谱-质谱技术的早期胃癌血清多肽组学研究

目的:建立早期胃癌外周血清特征性多肽谱,分析其生物学特征,以探索一种特异且敏感的早期胃癌血清学诊断方法。方法:采集10例早期胃癌和10例正常对照血清,使用蛋白沉淀法去除高丰度血清蛋白质后,通过液相色谱-质谱联用技术重复三次进行多肽分离、离子化、质谱检测,将原始数据应用Label free方法中Max Quant算法对肽段进行相对定量,分析两组差异多肽及差异多肽匹配蛋白。结果:EGC组和N组重复三次所得色谱图总体比较一致,多肽重复检出率分别为87.54%和85.67%。其中EGC组可重复检测到的Unique peptide有65条,匹配对应31个蛋白;在EGC组和N组血清中显著差异的Unique peptide有22条,匹配对应11个蛋白。对血清显著差异多肽所匹配蛋白进行生物学分析,发现这些蛋白质多数位于细胞外,功能类别主要涉及分子水平的序列变换、信号肽、N-糖基化位点等,信号通路主要富集在凝血级联通路和补体级联通路。结论:早期胃癌血清特异性多肽谱图的建立可望成为胃癌早期诊断的血清学标志物,后续试验将进一步针对这些差异多肽进一步分析验证,筛选出早期胃癌标志性多肽,同时应用大样本进行验证,筛选出特异高效的早期胃癌血清标志物。     

原发性IgA肾病与非IgA肾病生物化学鉴别诊断方法探索

目的: 研究探讨原发性IgA肾病和非IgA肾病的生物化学鉴别诊断方法。方法选取我院收治确诊为原发性IgA肾病和非IgA肾病且未经治疗的患者共60例作为研究对象。空腹状态下采集4ml静脉血标本,经处理后使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术分别对患者的血清肽质量指纹图谱进行分析。结果: 经分析,原发性IgA肾病和非IgA肾病的血清肽质量指纹图谱有9个差异多肽,其中多肽峰5338是粘蛋白4同工型的片段,多肽峰2082是α1-Ⅱ型胶原同工型的片段。结论: 质谱的应用在肾病的诊断鉴别中有重要的意义,依据血清肽指纹图谱鉴别在IgA肾病和非IgA肾病的具有可行性。     

电喷雾串联质谱图的叠合与多肽序列分析

利用离子阱电喷雾串联质谱仪,在选择性改变某些食品参数的条件下对模式分子Met-脑啡肽和自行固相化学合成的7肽及其修饰产物、10肽和20肽进行碎裂处理,从而获得一系列具有一定差异的串联质谱图。选择具有适当互补性的图谱进行叠合处理,得到具有连贯性“三联套”（triplet）及“二联套”（doublet）碎片离子峰的叠合串联质谱图,据此可以方便准确地角析出多肽的氨基酸序列。实验结果表明,这种方法在多肽的质谱法测定中具有一定的实用性。     

混合谱图所引发的肽段质谱数据分析的问题及其解决方案

基于数据依赖性采集模式(DDA)的质谱分析是进行规模化蛋白质组学研究的常用方法。由于这类方法往往是液相色谱与质谱联用,因此肽段分离及其质量鉴定是该方法的核心指标。对于复杂肽段混合物而言,混合质谱图是广泛存在的;它们给肽段定性和定量都带来严重的问题。在当前的技术条件下,开发用于识别和分析混合质谱图的生物信息学工具是解决这一问题的可行方案。本文主要介绍了混合质谱图产生的原因和影响因素,以及识别和分析混合谱图的相关生物信息学工具的最新开发进展。     

乳腺癌中长非编码RNA及LncRNA编码多肽的功能

长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)的序列长度超过200核苷酸(nucleotide, nt),部分可编码多肽。生物信息分析和多组学技术已被用于在乳腺癌中批量鉴定lncRNA与lncRNA编码肽。本文通过在线软件分析了Spencer数据库中收录的919个lncRNA编码的乳腺癌肿瘤特异性多肽,结果显示,这些多肽涉及抗癌、抗炎和细胞穿透等活性。乳腺癌的发生发展与lncRNAs的异常表达密切相关,lncRNAs通过编码多肽、调控表观遗传、调节免疫等多种途径影响乳腺癌发展。部分lncRNA编码肽独立于lncRNA,通过表观遗传调控、抑制血管生成等途径调控乳腺癌的发展。lncRNA与lncRNA编码肽在乳腺癌的诊断与治疗中也有较大的应用潜力。因此,本文系统综述了lncRNA与lncRNA编码肽在乳腺癌发生发展与诊断治疗中的作用,对该研究领域目前存在的问题和挑战进行了分析。     

碎片结构分析在MALDI—TOF—MS法测定多肽序列中的 …

采用基质辅助的激光解吸电离习行时间质谱法碎片结构分析（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ＴＯＦＭＳ,ＦＡＳＴ）技术,对多肽样品血管紧张肽Ⅱ（ａｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎⅡ）和促肾上腺皮质激素（ａｄｒｎｏｃｏｒｔｉｃｏｔｒｏｐｉｃ ｈｏｒｍｏｎｅ,ＡＣＴＨ）１８￣３９肽段进行了测序研究。根据ＦＡＳＴ谱图中典型碎片离子峰的质谱数据,分析得到了多分子的主要氨基酸组成以     

一种优化的MALDI-TOF质谱分析多肽C端序列方法

利用基质辅助激光解吸飞行时间 (MALDI TOF)质谱技术 ,测定羧肽酶Y消化蛋白质和多肽 .所产生的缩短肽片段的质量 ,在一张谱图上得到各个不同酶解时间所形成的肽质量梯度 .根据谱图中相邻两肽峰的质量差得到切去氨基酸的信息 ,从而读出C端氨基酸序列 .在pmol水平下对人促肾上腺皮质激素片段 (ACTH 1 3 9) ,人血管紧张肽片段 (angiotensin Ⅰ ,angiotensin Ⅱ )的C端序列进行了测定 .讨论了在不同浓度 ,不同时间 ,不同温度下酶解所得到的序列测定结果 .在优化条件下 ,人ACTH片段得到了C端 2 0个氨基酸残基顺序 ,为目前C端序列分析所得到的最长序列     

散发性大肠癌血清多肽肿瘤标志物的高通量筛选

目的:以常规体检者和明确诊断的大肠癌患者为研究对象,对其血清进行多肽谱分析,统计分析获得大肠癌特异血清多肽峰,为大肠癌的分子诊断提供理论依据,提高大肠癌的早期诊断水平。方法:1)收集研究对象外周非抗凝血并记录其人口学特征,将非抗凝血进行离心分离血清并保存;2)用Dynabeads RPC18磁珠分离提取血清蛋白质,Bruker UltraFlex TOF/TOF采集信号并用分析软件Clinprot tools 2.2(Bruker)分析筛选出大肠癌血清显著差异峰;3)用SPSS13.0分析大肠癌患者和健康人多肽峰的差异,进行Logistic回归分析差异多肽对形成大肠癌的影响。结果:本次研究共获得111名健康人和94名大肠癌患者的血清多肽峰信息,其中109名健康人和91名大肠癌患者同时具有性别、年龄等人口学信息。筛选出差异多肽峰105个,其中76个多肽在大肠癌患者和健康人间的分布差异有统计学意义(P0.05)。运用Logistic回归分析,进入回归方程(P0.05)的有:年龄,质荷比(m/z)分别为1061.10、1213.09、1607.32、1867.02、1897.95、2011.67和5078.81的七种多肽。结论:液体蛋白芯片飞行时间质谱系统可高效、精确地筛查血清多肽。大肠癌患者与健康人的血清多肽存在差异,筛选得到的质荷比(m/z)分别为1061.10、1213.09、1607.32、1867.02、1897.95、2011.67和5078.81的七种多肽可能作为早期诊断大肠癌的潜在肿瘤标志物。     

规模化蛋白质鉴定中母离子的准确检测技术研究

蛋白质组学的基础研究之一是蛋白质鉴定.规模化的蛋白质鉴定通常采用"鸟枪法",即选择一些酶切肽段(母离子)碎裂生成二级谱图,通过二级谱图及其母离子质量鉴定肽段,再推断对应的蛋白质.在鉴定过程中,母离子质量是一个关键参数.母离子是否是肽段的单同位素峰决定了正确肽段是否能进入候选,母离子的质量精度决定了候选肽段的数目.本文从判断单同位素峰和系统误差校准这两个角度研究了母离子的准确检测技术.判断单同位素峰的技术在蛋白质上已有研究,包括电荷判断、单同位素峰判断和重叠同位素峰判断.可以借鉴蛋白质水平的技术研究母离子的单同位素峰判断方法.同时母离子的系统误差校准也有较为成熟的方法.这两个角度的研究有助于提高规模化蛋白质的鉴定率.     

B型肉毒毒素重链抗原表位的预测及表位合成肽抗原性的检测

目的:预测B型肉毒毒素蛋白抗原表位,研究表位合成肽的生物学活性。方法:利用生物信息学,结合Anthwine分析软件及网络平台,预测B型肉毒毒素蛋白重链的B细胞抗原表位。人工合成4条(P1,P2,P3,P4)表位多肽,与抗B型肉毒毒素类毒素的马血清反应;采用腹腔注射的方式用合成肽免疫BALB/c小鼠,检测免疫血清与合成肽的结合;对免疫小鼠腹腔注射B型肉毒毒素。结果:合成的多肽能与抗B型肉毒毒素的类毒素的马血清结合;多肽免疫小鼠后能产生针对多肽的抗体,其中P1、P3、P4产生的抗体对受毒素攻击的小鼠具有保护作用。结论:成功预测了抗原表位,合成的表位多肽具有较好的抗原性。     

MERS-CoV棘突蛋白表位多肽疫苗设计及在小鼠体内免疫效果分析

筛选有效的免疫原,研制安全有效的疫苗,是预防中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)感染的有利武器。本研究应用生物信息学方法,预测了MERS-CoV棘突蛋白(Spike,S)上的多肽抗原表位。基于生物信息学分析结果人工合成9条多肽并偶联钥孔戚血蓝素后,分别免疫BALB/C小鼠,检测了多肽诱导的体液免疫和细胞免疫应答。结果表明,YVDVGPDSVKSACIEVDIQQTFFDKTWPRPIDVSKADGI的多肽,三次免疫小鼠后,可在小鼠体内诱导较强的IgG抗体(滴度达1∶10 000)和较高水平的抗原特异性细胞免疫应答。本研究结果为基于生物信息学预测的多肽疫苗的设计及MERS-CoV疫苗的研制提供了科学参考。     

聚乙二醇化修饰对蛋白多肽药物药代动力学的影响

聚乙二醇（PEG）化修饰在生物制药领域被认为是改变蛋白多肽类药物生物、理化性质的最佳方法之一。众多研究表明,PEG化后的蛋白多肽在生物体内的药代动力学行为有了很大改变,主要表现在：吸收相半衰期及消除相半衰期延长．血药峰浓度提高,达峰时间滞后,表观分布容积变小,免疫反应性减弱,血浆清除减慢。这些变化极大地改善了蛋白多肽药物在机体内清除快、免疫原性高、有效血药浓度持续时间短、需频繁给药等缺点。聚乙二醇化修饰为生物制药领域开辟了新的天地。     

自然语言处理技术在生物信息学中的应用

从信息处理的角度来看,生物信息学与自然语言处理中的许多问题是非常相似的,因此,可以将一些自然语言处理中的经典方法应用到生物信息学文字中。本文介绍了自然语言处理和生物信息学中共有的问题,如比对、分类、预测等,以及这些问题的解决方法。通过对两个领域形似问题的分析可知,优秀的自然语言处理技术也可用来解决生物信息学方面的问题,并且一些还未在生物信息学领域得到应用的自然语言理解技术也有其潜在的应用价值。最后给出了一个分类问题的解决方案,演示了如何在生物数据上应用算法进行实验。     

HIV-1辅助蛋白Vpr多肽抗体的制备与鉴定

预测Vpr蛋白的B细胞抗原表位,并利用合成的B细胞表位肽制备Vpr特异性抗体。应用生物信息学技术获得Vpr蛋白共享氨基酸序列并预测其潜在B细胞抗原表位,与载体蛋白血蓝蛋白(KLH)偶联合成多肽并免疫家兔,鉴定及纯化获得的多肽特异性抗体。软件预测显示,Vpr蛋白N端的第3～19位(N)和C端的第82～95位(C)氨基酸序列为潜在B细胞抗原表位;ELISA检测抗血清中多肽特异性抗体的效价都达到1:105以上;Western-Blotting结果显示,无论对HIV-1B亚型还是CRF07_BC重组型的Vpr蛋白,其多肽N抗体和C抗体均能特异性识别;免疫沉淀结果显示,Vpr多肽N和C抗体也能特异性结合未变性的野生型Vpr或GFP-Vpr融合蛋白。利用生物信息学技术能成功预测Vpr蛋白B细胞抗原表位,免疫所获得的抗体具有较好的特异性和应用性。     

天麻多肽的分离纯化研究

目的：研究生物多肽对生物机体的生命活动有益或生理作用。方法：对天麻（Gastrodiae elata B1．）初提液两次超滤（3kDa和1kDa超滤膜）,凝胶过滤和快速蛋白液相色谱（FPLC）分离纯化,以及反相高效液相色谱（RP-HPLC）对目标肽进行分析检测。结果：由Sephadex G-15葡聚糖凝胶柱层析分析肽液,得到各肽组分的相对分子质量分布范围。FPLC和RP-HPLC分析第二峰结果表明,此多肽组分分别只由一种肽组成。结论：此多肽相对分子质量在2500Da左右,具有很好的亲水性。     

基于质谱和生物信息学分析的小菜蛾蛋白质鉴定

本研究以非模式昆虫小菜蛾Plutella xylostella为材料, 对比2, 3, 4龄幼虫的蛋白质组双向电泳图谱, 得到24个蛋白质差异点, 从中选取了编号为1111的差异表达蛋白质点进行质谱鉴定和生物信息学分析. 采用胶内酶解的多肽进行MALDI-TOF/TOF分析, 获得该点的肽质量指纹图谱（PMF）及串联质谱（MS/MS）图谱。将获得的PMF分别用MASCOT和ProFound等常用软件在NCBInr的Metazoa蛋白质数据库进行搜索, 匹配结果不理想. 进一步用PMF+MS/MS谱图搜索NCBInr的Metazoa蛋白质数据库, 以及小菜蛾EST数据库。 在NCBInr库中匹配结果为拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura中的一种假定蛋白GA18218-PA, 而用EST库搜索的结果为家蚕Bombyx mori的ATP合酶的亚基。为验证搜索结果, 将该蛋白质点进行磺基异硫氰酸苯酯（SPITC）化学衍生后de novo测序, 最后确认该点可能为ATP合酶的一个亚基。最后着重讨论了蛋白质的质谱鉴定与生物信息学分析的联合使用, 希望据此选择出最适合于非模式昆虫蛋白质组学鉴定的方法。     

自组装在多肽药物中的应用

自组装是指分子、纳米级结构材料等基本单元自发地组装成一个稳定而又紧密结构的过程。多肽可在各种非共价驱动力下自组装形成纳米纤维、纳米层状结构、胶束等不同的形貌。因多肽具有氨基酸序列明确、易于合成、便于设计等优势,多肽自组装技术成为了近年来的一个研究热点。有研究表明,对某些多肽类药物进行自组装设计或者使用自组装肽材料作为药物递送的载体,可以解决药物自身存在的半衰期短、水溶性差、生理屏障穿透率低等问题。本文重点介绍了自组装多肽的形成机制、自组装形貌、影响因素、自组装设计方法及其在生物医学领域的主要应用,为多肽的高效利用提供参考。     

多种血清小分子蛋白分离提纯方法比较研究

目的:比较不同磁珠及超滤离心管时血清小分子蛋白的分离提纯能力,筛选较优的分离提纯方法.方法:分别利用Cu2+螯合磁珠(MB-IMAC Cu)、弱阳离子磁珠(MB-WCX)、反相C18磁珠(MB-RPC18)及3种不同型号的超滤离心管对同样4例血清标本进行血清小分子蛋白的分离提纯,比较6种方法对血清高丰度大蛋白的去除能力和处理后血清小分子蛋白质谱图的质量.结果:6种不同的方法均有明显对血清高丰度蛋白的去除能力,其中以超滤离心管效果最明显.在血清小分子蛋白质谱图质量上,磁珠处理后血清生成的质谱图质量更好,其中MB.WCX处理后血清质谱图中总峰数量最多,且在各分子量范围均分布均匀,适于后期鉴定.结论:利用MB.WCX对原始血清进行分离提纯能够获得质量较好的血清小分子蛋白质谱图,可以为进一步实验中寻找差异小分子蛋白并实现兴趣蛋白鉴定奠定良好基础.     

牙龈卟啉单胞菌血凝素2氯化血红素结合位点多肽对牙龈卟啉单胞菌生长抑制作用

目的探讨牙龈卟啉单胞菌血凝素2（Porphyromonas gingivalis hemagglutinin-2,PgHA-2）的氯化血红素结合位点多肽对牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonasgingivalis,Pg）摄取氯化血红素生长的影响。方法合成多肽DHYAVMISK（肽1）,DEYAVMISK（肽2,肽1中第2位氨基酸突变为谷氨酸）,ALHPDHYLI（肽3,HA-2结合位点不相关多肽）。将肽l、肽2、肽3分别与氯化血红素琼脂糖珠预孵育,加入Pg重组血凝素2（Porphyromonas gingivalis recombinant HA-2,PgrHA-2）,收集与氯化血红素结合的PgrHA-2,SDS—PAGE电泳,分析多肽对PgrHA-2与氯化血红素结合的抑制作用。肽1、肽2、肽3与氯化血红素预孵育后,加入到CDC液体培养基中培养Pg,测定菌液A600值,分析多肽对Pg生长的抑制作用。结果肽1浓度依赖性抑制PgrHA-2与氯化血红素结合,而肽2和肽3对PgrHA-2与氯化血红素的结合无抑制作用。在24、48和72h时间点,肽1组的A600值较肽2、肽3和PBS组明显降低（P〈0．05）。结论本研究表明PgHA-2氯化血红素结合位点多肽DHYAVMISK与Pg竞争结合氯化血红素,抑制Pg的生长,为开发新的牙周病防治方法奠定基础。     

电喷雾离子化/质谱法(ESI/MS)及其在生物大分子研究中的应用

电喷雾离子化／质谱法（ESI／MS）在各种有机化合物、多肽、蛋白质（含糖蛋白）、核苷酸、糖、脂类及合成高分子物质等分析领域获得了广泛的应用,本文系统介绍了ESI／MS的基本原理,其联用技术,及其在生物大分子研究,包括肽图谱测定,糖分析和核苷酸分析中的应用。