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    「青蓮百奧聚焦」我們可能發現了幾個億的商機,偷偷告訴你

    2020-10-24 00:00:00

    研究結果表明,胞外囊泡和顆粒(Extracellular Vesicle and Particles,EVPs)可用于癌癥的早期診斷,但是傳統的超速離心等富集方法可能是制約其轉化為診斷試劑的其中一環。但是小青知道,其實還有更好的富集方法可以使用,那就是青蓮百奧正在使用的TiO2富集法哦。這種方法操作簡單,速度快,分離效率高并且非特異蛋白吸附少,正是用于轉化的好方法啊。

    糖基化蛋白質組學

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    熱點一·EVP蛋白可能用于早期腫瘤診斷

    據統計,2015年我國新發惡性腫瘤病例數約為392.9萬例。平均每天超過1萬人被確診為癌癥,每分鐘有7.5個人被確診為癌癥。我國大、中城市居民的許多死亡原因中,癌癥是第1位死因。而癌癥的早期診斷一直是臨床診斷的研究熱點。

    今年8月,來自美國紐約的Ayuko Hoshino 團隊于國際期刊Cells上發表了“Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers.”的研究論文,該論文對來自426個人類樣本的胞外囊泡和顆粒(Extracellular Vesicle and Particles,EVPs)進行全面的蛋白質組分析,發現了腫瘤相關的EVP蛋白可以用作早期腫瘤以及潛在原發性未知腫瘤診斷的生物標志物,為臨床腫瘤早期診斷提供了強大的理論支撐。


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    糖基化蛋白質組學


    這篇論文無疑極大的增強了人類戰勝腫瘤的信心,與此同時,胞外囊泡和顆粒(EVPs)的概念也一同進入了人們的視野。作者通過前期的研究,對納米級小囊泡的不均一性進行了去重分析,將他們定義為三個不同的亞群:小外泌體(Small Exosomes,Exo-S,直徑50–70 nm)、大外泌體(Large Exosomes,Exo-L,直徑90–120 nm)和exomeres(直徑<50 nm),并將它們統稱為細胞外囊泡和顆粒(EVPs)(圖1)。相當于在外泌體(Exosomes)的基礎上擴展了更小的exomeres。mmexport1606959359924.jpg

    糖基化蛋白質組學圖1 從人細胞系(Panc-1)、人血漿(結腸癌)、人外植體(黑色素瘤)、人淋巴液、人膽管液、小鼠細胞系(B16-F10)和小鼠組織外植體(肺組織)中分離的EVP的透射電子顯微鏡圖像。

    作者研究表明,EVPs反映了癌癥的全身效應,癌癥相關的變化不僅發生在正在發展的原發腫瘤中,而且還發生在腫瘤微環境、遠處器官(如肝臟)和免疫系統中(圖2)。而且,通過檢測癌癥相關血漿EVPs在I期到IV期癌癥患者中的差異,可以在遠處轉移發生之前檢測腫瘤相關EVP蛋白的特征,從而進行癌癥的早期檢測。EVP來源廣泛,易于進行體液微創檢測,是理想的診斷工具。相信隨著研究的深入和技術的發展,在不久的將來,大量基于EVP的疾病診斷試劑會涌入市場。

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    圖2 血漿EVPs來源的于TT-、AT/DT-和DO衍生EVP的組合。

    熱點二·TiO2是更好的外泌體提取策略

    要進行EVPs的檢測,首先就必須進行EVPs的提取。作者也提到該研究的局限性之一就是需要提取純度高的EVPs。該作者的團隊使用的是超速離心的方法進行提取,但是該方法操作復雜,耗時較長,純度也有局限性。有沒有更好的方法進行提取呢?我們為您提供一種新思路。

    2019年2月14日,北京蛋白質組研究中心錢小紅教授團隊在國際專業學術期刊Chemical Science(IF=9.346)上在線發表了題為“A novel strategy for facile serum exosome isolation based on specific interactions between phospholipid bilayers and TiO2”的研究論文。該研究報道了基于磷脂雙分子層和TiO2之間的特異性相互作用開發出簡易血清外泌體分離新策略。該方法能夠快速有效的分離血清外泌體,從而得到純凈的外泌體來進行下游分子功能研究。

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    外泌體的表面具有磷脂分子的結構,該研究利用TiO2能夠與磷脂中的磷酸根之間形成雙配位鍵這一特性,提出了一種新型的外泌體提取方法。外泌體在TiO2表面化學吸附的驅動力是磷脂雙分子層上的磷酸基團和TiO2之間的配位鍵。由于磷脂雙分子層的柔韌性,可以彎曲以促進與TiO2表面的多位點相互作用,因此可以實現特定而牢固的結合。由于其簡單性和高度的親和力,這種基于共價結合的選擇性富集方法,具有富集效率高,非特異性吸附少,樣品處理時間短等方面的優勢。

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    圖3 基于TiO2的外體分離機制


    研究人員應用人血清樣品,通過蛋白質組分析將該富集方法與傳統方法(超速離心和共沉淀試劑盒)進行了比較分析。用TiO2從3個生物重復的100 μL血清樣品中分離的外泌體中共鑒定到384個蛋白,明顯高于超速離心法(228個蛋白)和商業共沉淀試劑盒法(252個蛋白)所測得的結果(圖4)??偠灾?,與目前可用的人類血清外泌體分析方法相比,基于TiO2的策略顯示出更好的外泌體分離效率并可減少非特異性蛋白質的吸附。

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    圖4 血清外泌體蛋白質組的表征。(A)吸附在TiO2微球上的血清外體的SEM圖像,(B)用超速離心、共沉淀試劑盒和TiO2分離的外泌體中鑒定的蛋白質重疊圖,和(C) 以TiO2、超速離心和共沉淀試劑盒等不同策略分離的外泌體蛋白質數量和污染蛋白質的對數折疊差異。(D)用TiO2微球從1mL血清中分離出的外泌體蛋白的SDS-PAGE分析(考染)。(E) 血清外泌體標志物(TSG101和CD9)的Westernblotting分析。

    總結

    外泌體在疾病診斷等方面有著獨特的優勢,而且在諸多領域均有突破,可以說是當下最熱門的研究話題之一。Ayuko Hoshino 團隊不但證明了其在腫瘤早期診斷方面的可行性,還將exosome的定義進行了延伸。錢小紅團隊的TiO2外泌體富集策略,從外泌體的磷脂雙分子層的結構出發,是一種更高效的富集策略。在外泌體研究日益火熱的今天,是否給您提供了一些新的啟示呢?


    青蓮百奧同樣使用TiO2富集策略,有著豐富的外泌體檢測經驗,精通全套蛋白質組學技術服務。為您提供一站式外泌體蛋白質組學科研服務,更有超強的生信團隊為您提供個性化分析服務。如果您有外泌體相關科研服務需求,歡迎來電咨詢。



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