金属氧化物在磷酸化蛋白质组学研究中的应用

磷酸化肽段的高效富集是磷酸化蛋白质组学中的重要任务,通过综述纳米金属氧化物在磷酸化蛋白组学中的应用,了解磷酸化蛋白组学研究中常用的磷酸化肽段富集材料和方法.该文介绍纳米金属氧化物、核壳结构纳米磁性材料以及金属离子在磷酸化蛋白组学中的富集效果.纳米金属氧化物材料由于其特殊理化性质在富集磷酸化肽段研究中具有特异性强、选择性好特点,在磷酸化蛋白组学研究中得到了广泛应用.虽然纳米金属氧化物在磷酸化蛋白组学的研究中仍然处于起步阶段,可重复性和全面富集仍面临挑战,但是在未来的亚细胞蛋白组学和功能蛋白组学研究中,纳米金属氧化物及其衍生物仍然会起着重要作用.     

磷酸化蛋白质组学研究中磷酸化肽段富集与分离方法研究进展

对磷酸化蛋白质组（phosphoproteome）进行系统深入的研究依赖于高重复性和特异性的磷酸化肽段富集与分离方法。目前发展了多种不同原理的磷酸化肽段富集方法,它们往往具有不同的选择性和特异性,因此,根据不同的研究目的选择最适合的富集方法显得尤为重要。本文综述了基于亲和色谱法（affinity chromatography）、免疫沉淀法（immunoprecipitation）、化学衍生法（chemical derivatization）、色谱法（chromatography）和其他新发展方法的磷酸化肽段富集方法,详细介绍了各自的优缺点及相关的优化与改进策略。此外,还简单介绍了磷酸化肽段富集与预分方法的不同组合的研究进展。     

孵育时间在二氧化钛选择性富集磷酸化肽中的影响

目的:旨在探索孵育时间在二氧化钛选择性富集磷酸化肽中的影响。方法:以大肠杆菌BL21(DE3)为材料,预实验确定二氧化钛磁珠与肽段之间的最适比例,之后在此比例下继续探究不同孵育时间条件下的富集效果,以观察孵育时间在二氧化钛富集体系中的影响。结果:预实验确定磁珠与肽段之间最适比例为3 :1,在此比例下发现随着孵育时间的增加其富集效率会逐渐降低,最后确定大肠杆菌中最适孵育时间为5min。结论:孵育时间在大肠杆菌二氧化钛富集体系中对富集效果有明显的影响,并且呈负相关。推测不同样品的最佳孵育时间与样品种属有关。     

质谱技术解析磷酸化蛋白质组

蛋白质磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式,在细胞信号传递中占有极重要的地位.质谱已逐渐被人们认为是挑战这一领域的有利工具.综述了目前利用质谱技术分析磷酸化蛋白质的方法,包括利用固定化的金属亲和层析柱、抗体和化学标签技术富集目的分子,肽片段质量图和前体离子扫描（precusor ion scans）等技术检测磷酸化肽段,串联质谱对磷酸化肽段测序鉴定磷酸化位点,以及引入质量标签对蛋白质的磷酸化水平进行定量等.虽然现在已经有很多可行的方法用于分析磷酸化蛋白质,但要达到从少量生物样品中解析其全部磷酸化蛋白质仍需要有很多技术上的突破.     

鸭肫平滑肌肌球蛋白经α—糜蛋白酶轻微酶解及其Mg^2＋—ATP酶…

用α－糜蛋白酶对鸭肫平滑肌肌球蛋白进行有限酶解,使肌球蛋白重链的电泳双带变成单带。酶解后肌球蛋白与正常肌球蛋白相比,肌动蛋白激活的磷酸化肌球蛋白的Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ活力在低Ｍｇ＾２＋离子浓度时反而较高。从酶解后肌球蛋白溶液中只分离到１个４．２ｋｄ的小肽段。氨基酶组成测定及荧光胺末端标记实验提示,该小肽段酶氏自平滑肌肌球蛋白重链ＳＭ１的Ｃ末端。     

基于SH2超亲体的微量样品酪氨酸磷酸化蛋白质组学技术研究进展及应用

酪氨酸磷酸化是生物体内一种重要的蛋白质磷酸化修饰类型,参与细胞信号转导、细胞迁移、凋亡等众多的生命活动过程。在磷酸化蛋白质组学研究中,由于酪氨酸磷酸化蛋白丰度低且有时起始样品量有限,传统的磷酸化蛋白质组富集方法用于酪氨酸磷酸化肽富集效率较低。微量样品的制备技术以及SH2超亲体的引入正在改变酪氨酸磷酸化蛋白质组研究的现状,现对此进行综述。     

酪氨酸磷酸化蛋白质组学技术研究进展及其在生物医学研究中的应用

在酪氨酸磷酸化蛋白质组学的研究过程中,酪氨酸磷酸化位点的富集是最重要的一步.目前常用的富集方法是抗体亲和富集或SH2 superbinder富集.此外,通过质谱与生物信息学等技术,可实现大规模酪氨酸磷酸化位点的鉴定.对酪氨酸磷酸化蛋白质组学进行深度覆盖研究,揭示癌症发生发展过程中失调的激酶,将有助于深入理解癌症的发生发...     

磷酸化对多肽中Xaa-Pro片段肽脯酰胺键顺反异构的影响研究

多肽和蛋白质中Xaa-Pro片段肽脯酰胺键顺反异构对其构象与功能有重要影响.设计合成了一系列模型多肽及其磷酸化多肽,并采用核磁共振实验和分子动力学模拟的方法,研究了所合成多肽中肽脯酰胺键的顺反异构化.结果表明,对脯氨酸之前的Xaa残基进行侧链O-磷酸化会极大地影响该顺反异构化过程,进而调节肽链构象.此外,磷酸化使得多肽顺式构象比例增加,且当磷酸基团不带负电荷时顺式构象所占比例最大.同时,分子动力学模拟所得结果与核磁共振实验相一致,包括最稳定构象和顺反构象统计分布.磷酸基团所带电荷及其空间位阻可能是影响这类磷酸化多肽构象变化的主要因素.     

蛋白组氨酸磷酸酶研究进展

主要概括磷酸酶的种类,原核细胞磷酸组氨酸生物功能及调控,哺乳动物组氨酸残基磷酸化、去磷酸化,以及组氨酸磷酸酶及其底物的最新研究进展. 信号转导在生长发育及细胞功能中起极其重要的作用. 无论在原核还是真核细胞,蛋白质磷酸化是细胞内信号转导的关键机制. 研究最多的可逆的真核蛋白磷酸化,主要发生在含有羟基的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基上. 不同的激酶和磷酸酶受不同机制的调节,而调节过程中出现的差异是人类很多疾病的潜在基础. 与大量有关羟基磷酸化氨基酸的报道相比,有关氨基磷酸化氨基酸的报道甚少. 据估计,自然界中存在的磷酸组氨酸比磷酸酪氨酸多10 ~ 100倍,但不如磷酸丝氨酸丰富. 虽然对脊椎动物蛋白质中存在磷酸组氨酸的认识可以追溯到20世纪60年代初, 但由于研究手段的限制,至今对脊椎动物蛋白组氨酸激酶及组氨酸磷酸酶的结构及功能知之甚少. 但是,近几年的研究有突破性的发现,克隆和重组表达哺乳动物组氨酸磷酸酶为研究氨基磷酸化氨基酸的生物功能翻开新的一章.     

高等生物丙酮酸脱氢酶复合体活性调节机制

丙酮酸脱氢酶复合体催化丙酮酸的氧化脱羧,在糖代谢中扮演了一个非常关键的角色.该酶是一个具有严密结构的多酶复合体,其活性被一套由磷酸化/去磷酸化的翻译后修饰以及转录水平上的信号调节所组成的复杂机制所精确地调控:E1三个磷酸化位点存在位点特异性,而且在这些位点上四个PDK同工酶表现出的明显差异又为这种调节机制引入了同工酶特异性.     

基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽富集方法

蛋白质末端的研究不仅对于蛋白质的结构和功能注释十分必要,还能够为蛋白酶作用机理的揭示提供重要信息.针对传统蛋白质组N末端肽富集需要采用大量去除材料导致N末端肽回收率低,以及步骤繁琐、样品损失等问题,本文发展了一种基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽反向富集方法,可以在单次反相色谱分离中实现非N末端肽的去除.以酵母蛋白质酶解产物为样品对方法进行考察,结果表明,该方法具备较高的二辛基化标记效率(93%),且非N末端肽经二辛基化标记后能够显著偏移至强保留区.将其应用于酵母蛋白质N末端组的分析,共鉴定到237条蛋白原始N末端肽和133 neo-N末端肽,较富集前分别提高了2.1和3.3倍.此外,将该方法结合多种酶切方式,使N末端肽和neo-N末端肽的鉴定数目进一步提高37%和60%,促进了蛋白质N末端组鉴定覆盖度的提高.     

一种基于聚酰胺-胺型树枝状聚合物富集糖肽的新策略

目的:提出了一种新型的糖肽富集试剂,将不同代数的含高密度N端的聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状聚合物固定到溴化氰活化的琼脂糖凝胶上用于糖肽的高效分离。方法:先用标准糖蛋白对试剂的富集条件进行优化,包括是否使用还原剂、不同酸度的结合溶液、不同洗脱液、不同试剂比例,将优化后的方法用于鼠脑裂解液糖肽的富集。结果与结论:将优化的方法用于鼠脑糖肽的富集,用第6代PAMAM鉴定到的糖肽数目是采用商业化酰肼材料的3倍,该试剂对糖肽富集的高选择性和高重现性为糖蛋白组学研究提供了新的工具。     

大豆叶片衰老过程中质膜蛋白激酶自磷酸化状态和催化活性的变化

以大豆幼苗初生叶为材料研究了衰老过程中质膜蛋白激酶自磷酸化状态和催化活性的变化,结果发现质膜上一个57kD的蛋白激酶分子上有多个自磷酸化位点,而且自磷酸化反应能提高该酶催化组蛋白H1磷酸化的激酶活力。进一步的研究表明诱导衰老处理造成的57kD蛋白激酶自磷酸化状态的变化,可能对调节它在衰老过程中催化活性的变化起重要作用;而外源6－BA预处理则能够维持57kD蛋白激酶体内高自磷酸化状态,保持该激酶在衰老过程中的催化活力。对衰老和6－BA过程中质膜上39和47kD蛋白激酶自磷酸化状态变化的研究表明,这两种激酶可能参与大豆叶片对6－BA刺激信号的传导和／或应答反应过程。     

基于Ti4+-IMAC富集的分枝菌酸小杆菌深度覆盖磷酸化蛋白质组研究

【目的】本研究以分枝菌酸小杆菌(Mycolicibacterium smegmatis)为研究对象,探索适于原核微生物理想的磷酸化富集方法。【方法】我们比较了二氧化钛(TiO₂)、Fe³⁺-NTA和Ti⁴⁺螯合在磷酸酯修饰的固相微球(Ti⁴⁺-IMAC) 3种不同富集方法磷酸化肽段的富集效率,并用不同分辨率的质谱仪评估富集稳定性。【结果】Ti⁴⁺-IMAC富集效率最高,磷酸化位点数是TiO₂或Fe³⁺-NTA方法的7倍以上;TiO₂和Fe³⁺-NTA方法富集到的磷酸化位点数相差不大,与已报道的用TiO₂方法富集的磷酸化位点数目接近。Ti⁴⁺-IMAC富集结果稳定性很好,高分辨率Lumos质谱仪鉴定到的磷酸化位点数是Velos的2.6倍。【结论】本研究较高效地实现了分枝菌酸小杆菌磷酸化事件的鉴定,共鉴定到2 280个磷酸化蛋白、10 880个磷酸化肽段及4 433个可信磷酸化位点,有望用于其他微生物的磷酸化蛋白质组学研究。     

大豆叶片衰老过程中质膜蛋白激酶自磷酸化状态和催化活性的变化

以大豆幼苗初生叶为材料研究了衰老过程中质膜蛋白激酶自磷酸化状态和催化活性的变化。结果发现质膜上一个57kD的蛋白激酶分子上有多个自磷酸化位点,而且自磷酸化反应能提高该酶催化组蛋白H1磷酸化的激酶活力。进一步的研究表明诱导衰老处理造成的57kD蛋白激酶自磷酸化状态的变化,可能对调节它在衰老过程中催化活性的变化起重要作用;而外源6-BA预处理则能够维持57kD蛋白激酶体内高自磷酸化状态,保持该激酶在衰老过程中的催化活力。对衰老和6-BA处理过程中质膜上39和47kD蛋白激酶自磷酸化状态变化的研究表明,这两种激酶可能参与大豆叶片对6-BA刺激信号的传导和/或应答反应过程。     

降钙素和降钙素基因相关肽的选择性表达

降钙素和降钙素基因相关肽(CT/CGRP)由同一基因编码,该基因结构及其5＇端侧翼序列决定了它能够在甲状腺C细胞以及中枢和外周神经细胞生成不同的表达产物.这种选择表达调控决定多细胞生物的发育、性别分化和进化.如果表达失控将导致甲状腺髓样瘤(MTC)和骨质疏松症等疾病.文章对该基因的结构和选择性表达调控进行了综述.     

玉米根V-ATPase的A亚基磷酸化位点的鉴定

以玉米(Zea mays L)根的高纯度液泡膜为材料进行的磷酸化反应表明,液泡膜蛋白的磷酸化可明显提高v型H -ATPase(V-ATPase)的ATP水解活性和H 转运活性.进一步研究表明,纯化的液泡膜蛋白能被硫代磷酸化,用V-ATPase的A亚基抗体将一条约69 kD的条带鉴定为A亚基.为了测定V-ATPase的A亚基的磷酸化位点,从硫代磷酸化的凝胶中切下A亚基条带并用胰蛋白酶彻底消化.用RP-HPLC分离纯化酶解片断,收集纯化的硫代磷酸化肽段进行质谱分析所测定的分子量为573.83 Da.A亚基胰蛋白酶彻底消化后能产生61个肽段,只有F56肽段的分子量573.66 Da与573.83 Da最接近,而且F56肽段上只有第525位的丝氨酸可以被磷酸化.因此可以确定,玉米根V-AT-Pase A亚基的潜在磷酸化位点为Ser525.就我们所知,这是首次确定植物V-ATPase A亚基的磷酸化位点.     

磷酸化蛋白质及多肽相关研究的技术进展

磷酸化修饰是一种重要的蛋白质化学修饰, 对蛋白质功能的完成或改变起到重要作用。该领域的研究存在很多技术难点, 对该领域研究形成了挑战。近年来相关技术有了很多突破, 磷酸化研究也取得了很多新的成就。文章将从磷酸化蛋白的检出、磷酸化蛋白质和肽段的富集、生物质谱技术的改进以及磷酸化蛋白和多肽的定量与比较几个方面介绍该研究领域的技术进展。     

IGF-1基因产物的结构和功能多样化

胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因包含6个外显子,具有转录和翻译产物多样化的特点,原因在于存在多个转录起始位点的选择性应用,转录产物的选择性剪接,以及不同多聚腺苷酸化位点的使用.长期以来人们普遍关注由外显子3和4编码的循环型IGF-1在生长发育中的作用,最近对肌肉、神经等组织自分泌/旁分泌的局部型IGF-1研究发现,选择性剪接产生的IGF-1变体具有外显子5和6编码的延伸肽(E肽),并表现出特殊的生物学功能,如IGF-1Ea、IGF-1Eb(MGF)及其E肽在骨骼肌、心肌、神经等组织中表现出促进生长和损伤修复的功能,这些特殊功能可能通过细胞表面的一种特殊E肽受体介导.     

磷酸化蛋白质组研究中的富集策略

蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程,调控着包括信号转换、基因表达、细胞周期等诸多细胞过程。因此,对蛋白质磷酸化修饰的分析是蛋白质组研究中的重要内容。但由于磷酸化蛋白的丰度较低,难以用质谱直接检测。为了解决这个问题,改善质谱对磷酸肽的信号响应,需要对磷酸化蛋白质或磷酸肽进行富集。目前主要的富集方法包括免疫沉淀、固相金属离子亲和色谱、金属氧化物/氢氧化物亲和色谱等。