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  • 蛋白質組學

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    乙?;鞍踪|組學

    乙?;鞍踪|組學

    • 所屬分類:修飾蛋白質組學
    • 瀏覽次數:
    • 發布日期:2020-12-16 16:14:06
    • 產品概述
    • 案例解析

    蛋白質的乙?;揎検窃谝阴;D移酶的作用下,蛋白質的賴氨酸殘基上添加乙?;倪^程,是細胞控制基因表達、蛋白質的活性或生理過程的一種機制。乙?;揎椆δ苤饕性趯毎旧w結構的影響以及對核內轉錄調控因子的激活方面 。近年來,通過高通量的蛋白質組研究和不同物種的代謝通路研究發現,在生理狀況下,存在著大量非細胞核的蛋白質被乙?;揎?,具有廣泛的生物學意義:

    (1)   乙?;揎椘毡榇嬖谟谌梭w的代謝酶之中,具有調節代謝通路及代謝酶的活性。

    糖基化蛋白質組學

    (2)   乙?;瘜Υx的調控在生命進化過程中極為保守,廣泛存在于從低等原核細胞到包括人在內的高等哺乳動物的翻譯后修飾過程中。

    (3)   蛋白質的乙?;哂泻芨叩墓δ芴禺愋?,與腫瘤等等疾病密切相關,這為開發代謝類疾病的藥物研發提供了重要依據和全新思路。


    技術原理

    利用對乙?;嚢彼?Ac-K)具有高親和力的基序抗體,特異性富集復雜樣本中的乙?;亩?結合labelfree蛋白質定量方法,實現大規模乙?;鞍踪|定量分析。

    乙?;鞍捉M學流程圖


    技術優勢

    1.相關領域專業技術團隊;

    2.經驗豐富的實驗操作人員;

    3.獨立研發改進的具有技術領先地位的操作方法;

    4.動物植物多種案例經驗累積;

    5.強大的生物信息分析團隊。


    應用領域

    基礎醫學、臨床診斷:生物標志物,疾病機理機制,疾病分型,個性化治療等; 

    生物醫藥:藥物作用機理,藥效評價,藥物開發等;

    微生物領域:致病機理,耐藥機制,病原體-宿主相互作用研究等;

     海洋水產:漁業資源,海水養殖,漁業環境與水產品安全等;

    食品營養:食品儲藏及加工條件優化,食品組分及品質鑒定,功能性食品開發,食品安全監檢測等。


    乙?;揎椊M學案例解析

    抑制HDAC改善了貓舒張功能障礙模型的心肺功能

    HDAC inhibition improves cardiopulmonary function in a feline model of diastolic dysfunction


    研究對象:動物模型雄性短毛貓        期刊:Science Translational Medicine

    影響因子:16.304                            發表單位:美國天普大學



    研究背景

    評估HFpEF(heart failure with preserved ejection fraction, 射血分數保留的心力衰竭)約占所有心力衰竭病例的50%,HFpEF的預后較差,5年生存率低至50%。目前,尚無美國食品藥物管理局(FDA)批準的用于治療這種疾病的藥物。本研究評估了壓力超負荷的大型哺乳動物模型中組蛋白脫乙?;福℉DAC)抑制對心肺結構,功能和代謝的影響,該模型概括了人類HFpEF的舒張性功能障礙的特征。

    樣本策略:左心室組織

    技術策略:動物模型+乙?;?a href='http://www.seosmolinks.com/' target='_blank' class='key_tag'>蛋白質組學+labelfree 

    驗證策略:實時聚合酶鏈式反應(PCR)


    結果速遞

    研究人員通過對家養雄性短毛貓執行較小的手術來模擬人類HFpEF患者中常見的舒張性功能障礙。在這個手術兩個月后, 每天用辛二酰苯胺異羥肟酸( suberoylanilide  hydroxamic acid,SAHA)(一種獲得FDA批準的HDAC抑制劑)治療這些貓。在分子水平上,這種HDAC抑制劑影響基因轉錄, 影響細胞周期,并具有誘導細胞凋亡的能力。四個月時的超聲心動圖顯示,這些貓的左心室肥大明顯減輕。高血壓或任何導致左心室更高負荷的工作的心臟病可能會導致左心室肥大。這些研究人員還發現,由于SAHA治療,舒張壓和平均肺動脈壓顯著降低。這種藥物還增加了心肌纖維的舒張。此外,SAHA治療可保留肺部結構并改善血液氧合。

    圖1:實驗研究設計和SAHA的重塑效果


    研究人員使用HeLa細胞在體外評估了SAHA對線粒體功能和結構的影響。結果表明SAHA 并不影響內質網的完整性。SAHA 誘導線粒體膜輕度去極化和線粒體結構延長。用SAHA處理可以減少線粒體基礎Ca 2+,但是當用組胺處理時, 線粒體對Ca 2+的攝取顯著增加。此外,SAHA治療導致線粒體基礎和最大呼吸, 解偶聯和質子漏均升高。這些研究支持SAHA直接影響線粒體功能的觀點。

    圖2:SAHA處理對線粒體功能的影響


    為了確定SAHA 處理是否改變了乙酰輔酶A 和蛋白質乙?;J?,對經SAHA處理組及假手術組的左 心室組織進行了質譜分析。通過SAHA處理,乙酰輔 酶A的濃度沒有改變(圖3A),而蛋白質乙?;瘏s發生了實質性改變。結合label free蛋白組學,結果顯示乙?;l生變化但總蛋白豐度卻沒有變化。一共發現了三種蛋白質在六個賴氨酸上存在差異乙?;?,許多關鍵的線粒體代謝酶發生乙?;淖兓?,這表明SAHA通過翻譯后修飾影響線粒體的代謝。

    圖3:翻譯后修飾對相關代謝的影響


    SAHA治療可保持肺結構,順應性,血液氧合作用,并減少肺泡外血管周圍的血管周液套囊,提示肺泡毛細血管應力衰竭減弱。乙?;鞍踪|組學揭示了SAHA改變了線粒體代謝酶的賴氨酸乙?;饔?。這些結果表明,肥大性應激中的乙?;毕菘梢酝ㄟ^HDAC抑制劑逆轉,對改善患者的心臟結構和功能具有重要意義。


    參考文獻

    Wallner Markus,Eaton Deborah M,Berretta Remus M et al. HDAC inhibition improves cardiopulmonary function in a feline model of diastolic dysfunction.[J] .Sci Transl Med, 2020, 12: undefined. undefined.

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