基于核糖体蛋白质标志物及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术快速鉴定糖丝菌属放线菌

【目的】糖丝菌属(Saccharothrix)是一类丝状稀有放线菌,在生物医药、工业酶制剂和环境修复等领域展现出应用价值。本研究尝试建立以核糖体蛋白质为标志物,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法。【方法】检索基因组数据库,提取糖丝菌属测序菌株15种核糖体蛋白质的序列并计算理论分子量;通过分子量比对分析糖丝菌属不同菌种之间及其模式菌株与邻近属菌种模式菌株之间15种核糖体蛋白质的匹配度,提出鉴定至菌种及属的核糖体蛋白质匹配数标准;选取目标属和非目标属菌种进行MALDI-TOF MS测试和分析并修正鉴定标准。【结果】将待测菌株的MALDI-TOF质谱峰与糖丝菌属各菌种模式菌株的15种核糖体蛋白质分别匹配,通过最大匹配数、质谱峰强度模式及特征质谱峰鉴定至属或种。【结论】本研究建立了基于15种核糖体蛋白质标志物及MALDI-TOF MS技术鉴定糖丝菌属放线菌的方法,可用于定向筛选和快速鉴...     

利用基因组学和MALDI-TOF MS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物

【目的】基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法基于微生物的特征蛋白指纹图谱鉴定菌种,本研究利用基因组学和MALDI-TOFMS技术鉴定放线菌纲细菌的核糖体蛋白质标志物。【方法】从MALDI-TOF MS图谱数据库选取放线菌纲代表菌种,在基因组数据库检索目标菌种,获取目标菌株或其参比菌株的核糖体蛋白质序列,计算获得分子质量理论值,用于注释目标菌株MALDI-TOFMS指纹图谱中的核糖体蛋白质信号。【结果】从8目,24科,53属,114种,142株放线菌的MALDI-TOFMS图谱中总共注释出31种核糖体蛋白质。各菌株的指纹图谱中核糖体蛋白质信号数量差异显著。各种核糖体蛋白质信号的注释次数差异显著。总共15种核糖体蛋白质在超过半数图谱中得到注释,注释次数最高的是核糖体大亚基蛋白质L36。【结论】本研究找到了放线菌纲细菌MALDI-TOF MS图谱中常见的15种核糖体蛋白质信号,可为通过识别核糖体蛋白质的质谱特征峰鉴定放线菌的方法建立提供依据。     

MALDI-TOF MS技术在临床病原真菌鉴定中的应用进展

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术（MALDI-TOF-MS）目前是一种快速而可靠的微生物鉴定方法.随着可鉴定真菌谱的完善,MALDI-TOF MS技术已逐步应用于临床常见致病酵母菌、酵母样真菌和丝状菌的鉴定中,本文将就此做一综述.     

MALDI-TOF MS用于肺炎克雷伯菌同源性分析的初步研究

目的评价基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)对肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KPN)同源性分析的能力。方法对2013年2-4月青岛大学附属医院重症监护病房(ICU)分离的7株KPN和其他科室分离的13株KPN进行溯源性回顾分析,采用方法为脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)、多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)和MALDI-TOF MS。结果 PFGE和MLST结果一致,MALDI-TOF MS同源性分析中将20株菌株分为2类,Ⅰ类为来自ICU的7株菌,Ⅱ类为其他科室的13株菌,与前2种方法得到的结果基本一致。结论 MALDI-TOF MS技术能够准确鉴定肺炎克雷伯菌且可对其进行同源性分析,较其他同源性分析方法快捷、方便,可满足临床对院感工作的需求。     

MALDI-TOF质谱在细菌检测及鉴定中的研究进展

近年来,随着质谱技术的快速发展,软电离方式的出现,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱能够对蛋白质、核酸及脂类等生物大分子进行快速、准确的分析,进而使得其被应用于细菌的检测及鉴定成为可能。本文综述了当前基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱在细菌检测及鉴定方面的研究进展。     

伦茨菌属放线菌的研究进展

伦茨菌属(Lentzea)由Yassin等于1995年建立,是一个经典的丝状稀有放线菌类群,目前共包含23个有效描述种。伦茨菌的细胞壁含有meso-二氨基庚二酸,优势甲基萘醌成分为MK-9(H_4),磷酸类脂主要包括磷脂酰乙醇胺、双磷脂酸甘油、磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇,基因组DNA的(G+C)含量为68.6mol%–79.6mol%。伦茨菌代谢产物具有显著的生物活性多样性,包括I型人体免疫缺损病毒整合酶的抑制活性、抗肿瘤活性、抗结核活性等,在生物医药研究领域逐步显示出潜在的应用价值。本课题组在研究贵州石灰岩风化壳放线菌多样性时分离获得若干株伦茨菌,采用多相分类方法研究Lentzea xinjiangensis DHS C013~T和Lentzea pudingi DHS C021~T两株菌的分类学地位,证实均为伦茨菌属的新物种。在此研究基础上,引用有关文献和最新研究成果,对伦茨菌属的建立、分类学特征、生态位和物种分布、功能基因组、天然活性产物应用开发等方面的研究进展进行了综述。     

MALDI-TOF-MS方法快速鉴定食品中空肠弯曲菌的技术研究

运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)技术快速鉴定食品中空肠弯曲菌.通过对该方法的样品前处理的选择、稳定性、特异性等方面进行研究,确定了方法...     

采用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)鉴定曲霉属Flavi组和Fumigati组的一些种（英文）

一些曲霉是主要的食物腐败菌及人的病原体,特别是免疫系统受损的病人可能导致严重的感染。本研究评价了利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对一些临床和环境中重要的Flavi组和Fumigati组曲霉,进行鉴定的可能性,并将结果与形态学及测序结果(ITS区和部分-tubulin和钙调蛋白基因)进行比较分析。通过曲霉中34个Flavi组菌株和30个Fumigati组菌株的质谱分析,来建立基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的数据库。对光谱数据进行聚类分析表明Fumigati组的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的结果与系统发育结果完全一致;Flavi组的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱方法将A.flavus,A.oryzae,A.sojae和A.parasiticus分开的效果比测序方法好。随后,再选取用于验证数据库的50个菌株中49个(98%)菌株用质谱数据得到正确鉴定。对于分离本研究中曲霉的隐形种,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱方法优于测序方法。这种方法可以用于曲霉临床实验室鉴定的标准方法,因为临床需要快速和稳定的鉴定方法,这对于适当的治疗方案的选择很重要,此方法同样适于环境研究工作。     

MALDI-TOF MS技术在侵袭性丝状真菌快速鉴定中的应用

探索不同培养基、不同培养时间和不同蛋白质提取方法对侵袭性丝状真菌质谱鉴定准确率的影响, 旨在提高基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术鉴定侵袭性丝状真菌的准确率。

采用分子生物学方法为金标准, 同时运用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术对所收集临床丝状真菌进行鉴定。根据分子生物学的鉴定结果, 去除VITEK-MS v3.0数据库中没有的菌株, 其余菌株接种在沙氏葡萄糖琼脂(SDA)、马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)和察氏培养基(CA)3种不同的培养基中, 采用2种不同的蛋白质提取方法(甲酸乙腈法和磁珠法), 获得了不同培养时间点(2、3、5、7和9 d)的特异性质谱指纹图谱。

不同丝状真菌蛋白质提取方法进行比较, 甲酸乙腈法总鉴定准确率为79.8%, 磁珠法总鉴定准确率为77.5%, 2种丝状真菌蛋白质提取方法的质谱鉴定准确率差异无统计学意义(χ²=1.040, P=0.308)。不同培养基进行比较, SDA培养基总鉴定准确率为90.7%, PDA培养基总鉴定准确率为81.4%, CA培养基总鉴定准确率为67.4%, 3种不同培养基的丝状真菌质谱鉴定准确率差异有统计学意义(χ²=36.609, P < 0.001), 其中使用SDA培养基鉴定准确率最高, 使用CA培养基鉴定准确率最低(SDA vs PDA, χ²=7.748, P=0.005;SDA vs CA, χ²=35.131, P < 0.001;PDA vs CA, χ²=10.994, P=0.001)。不同培养时间进行比较, 丝状真菌培养2、3、5、7和9 d后的质谱总鉴定准确率分别为64.3%、88.4%、89.1%、79.1%和78.3%, 不同培养时间的质谱鉴定准确率差异有统计学意义(χ²=32.274, P < 0.001)。培养3 d和培养5 d的质谱鉴定准确率优于培养7 d和培养9 d的质谱鉴定准确率, 培养2 d的质谱鉴定准确率明显低于其他时间(3 d vs 5 d, χ²=0.039, P=0.844;7 d vs 9 d, χ²=0.023, P=0.879;3 d vs 7 d, χ²=4.095, P=0.043;2 d vs 9 d, χ²=6.139, P=0.013)。

侵袭性丝状真菌使用SDA培养基培养3 d, 运用甲酸乙腈法提取蛋白质进行质谱鉴定最理想。

     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱在微生物鉴定中的研究进展

与传统的微生物鉴定技术相比,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)是一种准确、可靠和快速的鉴定和分型的技术。本文通过检索近年来国内外相关研究论文,总结最新的研究进展,发现MALDI-TOF MS在临床病原微生物、食源性微生物以及环境微生物等鉴定中有较大的优势,加快了微生物鉴定的进程,同时探索该技术在新领域的最新进展和面临的挑战,以期为我国基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术的发展提供参考。     

基于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱的猪呼吸道病毒多目标鉴定方法的建立和应用北大核心

【目的】建立能高效同步鉴定猪伪狂犬病毒(porcine pseudorabies virus,PRV)、猪圆环病毒2型(porcine circovirus 2,PCV-2)和3型(porcine circovirus 3,PCV-3)、非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)以及猪博卡病毒1型(porcine bocavirus group 1,PBoV-G1)、2型(porcine bocavirus group 2,PBoV-G2)和3型(porcine bocavirus group 3,PBoV-G3)等呼吸道病毒的核酸基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)高通量多目标检测技术。【方法】根据7种病原体基因的保守序列,分别设计不同病原的引物及对应的单碱基延伸探针,通过引物浓度和反应条件优化,方法特异性、敏感性和稳定性分析,以及临床样本和猪源产制品的检测验证,建立常见猪呼吸道DNA病毒的MALDI-TOF MS多目标检测体系。【结果】质谱分析显示,多目标检测体系的7种靶标产物峰只在特定病毒阳性样品检测时产生,与其他病原体检测无交叉反应,表明该方法对7种靶标病毒检测特异性良好。重复性试验结果分析显示,体系中每种病毒在高、中、低浓度时批内阳性符合率均≥98.0%,批间均≥98.3%,表明该方法具有较高的稳定性。体系中7种病原体每种病毒最低检测限在8.65–26.27拷贝/μL之间,与荧光PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测方法相当。采用MALDI-TOF MS多重检测方法对100份组织、饲料和猪肉样品进行检测应用,检出2种及以上混合感染样品39份,其中5份样本同步检出5种病原体阳性;对8份ASFV-p72假病毒人工污染样品进行验证,均可检出ASFV阳性。将以上样本检测应用结果与荧光PCR方法进行比对验证,2种方法对于不同病原体检测结果的符合率高达94.4%–100%。【结论】本研究建立的基于MALDI-TOF MS的猪呼吸道常见DNA病毒多重检测方法为猪群相关疫病快速监测和鉴别诊断,以及便利化进出口动物检疫等提供了一种新的敏感、特异的高通量多目标检测技术。     

六种猪呼吸道RNA病毒MALDI-TOF MS同步检测体系的构建

【目的】建立猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)和猪流感病毒(swine influenza virus,SIV)的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)多目标检测方法,同时对SIV进行通用型、H1型及H3型分型检测。【方法】本研究根据6种病原体基因的保守序列,设计了6对加标引物及对应的延伸探针并进行单反应试验。通过体系优化引物浓度和反应条件,以及方法特异性、重复性及灵敏度分析,使用MALDI-TOF MS检测方法及荧光定量PCR方法分别对临床样本和猪源产制品进行检测,并对结果进行对比验证。【结果】质谱结果显示,6种产物峰仅在靶标病毒对应的产物位置出现峰...     

Progress in proteomics for clinical microbiology: MALDI-TOF MS for microbial species identification and more

Although classical proteomic approaches are still used regularly in routine clinical diagnostic procedures, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF) MS has recently moved into diagnostic microbiology laboratories. MALDI-TOF MS is currently replacing phenotypic microbial identification. Many laboratories now use MALDI-TOF MS for its high efficiency, both from a diagnostic and a cost-per-analysis point of view. The US FDA has now cleared two of the commercially available systems for in vitro diagnostics. This will further spark development of MS applications in antimicrobial susceptibility testing and epidemiology. This review summarizes the state of affairs of MALDI-TOF MS in clinical microbiology; however, this is an active field of research subject to rapid evolution. We emphasize assessment of the clinical relevance and studies focusing on data obtained through comparative analyses of different MALDI-TOF MS instrumentation and multicenter validation studies. The future of MALDI-TOF MS, including antimicrobial susceptibility testing and epidemiological typing, is also highlighted.     

GyrB sequence analysis and MALDI-TOF MS as identification tools for plant pathogenic Clavibacter

The bacterial genus Clavibacter has only one species, Clavibacter michiganensis, containing five subspecies. All five are plant pathogens, among which three are recognized as quarantine pests (mentioned on the EPPO A2 list). Prevention of their introduction and epidemic outbreaks requires a reliable and accurate identification. Currently, identification of these bacteria is time consuming and often problematic, mainly because of cross-reactions with other plant-associated bacteria in immunological tests and false-negative results in PCR detection methods. Furthermore, distinguishing closely related subspecies is not straightforward. This study aimed at evaluating the use of matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and a fragment of the gyrB sequence for the reliable and fast identification of the Clavibacter subspecies. Amplification and sequencing of gyrB using a single primer set had sufficient resolution and specificity to identify each subspecies based on both sequence similarities in cluster analyses and specific signatures within the sequences. All five subspecies also generated distinct and reproducible MALDI-TOF MS profiles, with unique and specific ion peaks for each subspecies, which could be used as biomarkers for identification. Results from both methods were in agreement and were able to distinguish the five Clavibacter subspecies from each other and from representatives of closely related Rathayibacter, Leifsonia or Curtobacterium species. Our study suggests that proteomic analysis using MALDI-TOF MS and gyrB sequence are powerful diagnostic tools for the accurate identification of Clavibacter plant pathogens.     

应用免疫和质谱法对亚心形扁藻氢酶蛋白进行亚细胞定位和分类

亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)是新发现的一株产氢海洋单细胞绿藻,经过胁迫调控可实现一定时间的持续产氢。氢酶是亚心形扁藻在胁迫条件下进行光合产氢的一个关键酶。但到目前为止,亚心形扁藻氢酶相关信息仍不清楚。利用蛋白合成抑制剂氯霉素和放线菌酮对亚心形扁藻氢酶活性进行考察,同时利用免疫印迹技术和免疫胶体金电镜对亚心形扁藻氢酶蛋白进行亚细胞定位分析。结果表明:亚心形扁藻氢酶蛋白可能由胞浆内合成,在叶绿体行使功能。采用免疫共沉淀技术富集亚心形扁藻细胞氢酶蛋白,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对免疫共沉淀复合物进行分离,从胶中切取目的蛋白条带,胶内酶解后进行基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析,得到相应的肽指纹图谱,通过搜索数据库检索初步断定亚心形扁藻氢酶蛋白为铁氢酶。     

Amidation of methyl-esterified oligogalacturonides: examination of the reaction products using MALDI-TOF MS

Amidation of methyl-esterified oligogalacturonides (oligoGalA) was studied to produce partly and fully amidated oligoGalA to be used as substrates and/or inhibitors for the characterization of pectolytic enzymes acting on the homogalacturonan backbone. The reactions were performed with varying concentrations of ammonia or methylamine and monitored in time using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) that allows sensitive monitoring of the reactions. MALDI-TOF MS reveals the degree of amidation (DAm) and extent of hydrolysis of methyl-esters. Using this technique the conditions for each of the reactions was optimized. Amidation was performed best under anhydrous conditions at a concentration of 4 M ammonia or methylamine at ambient temperature. Amidation using methylamine reached almost completeness (DAm 95) without hardly any hydrolysis of methyl-esters while amidation with ammonia reached a DAm of 70 on average. After an initial fast amidation, precipitation of the partly amidated oligoGalA reduced the reaction rate enormously. The use of ammonia in aqueous solutions instead off anhydrous ammonia resulted in 6–10% lower DAm values due to the hydrolysis of methyl-esters. Therefore, anhydrous conditions are preferred during amidation. Furthermore, methylamine is a better reagent for amidation of oligoGalA and pectins then ammonia, but also results in totally different products with other properties.