为探究产酯酶库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)混菌发酵的代谢机制,本研究使用串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术,对P.kudriavzevii JM5-4单菌纯培养以及与丁酸梭菌(Clostridium butyricum)GD1-1共培养...为探究产酯酶库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)混菌发酵的代谢机制,本研究使用串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术,对P.kudriavzevii JM5-4单菌纯培养以及与丁酸梭菌(Clostridium butyricum)GD1-1共培养条件下的蛋白质组学进行分析。利用气相色谱-质谱联用仪检测单菌与混菌发酵时的代谢产物。结果显示,混菌发酵时发酵液中乙醇、乙酸、乙酸乙酯的产量分别为2.396、0.425 g/L和0.544 g/L,分别是单菌发酵的1.5、4.0倍和2.0倍。利用TMT定量蛋白质组学技术鉴定到3164个可定量蛋白质。共筛选到355个差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),包括上调蛋白159个、下调蛋白质196个。基因本体论和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库功能富集分析显示,三羧酸循环、药物代谢、小分子代谢、细胞质大核糖体亚基、细胞质核糖体、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸结合、氧化还原酶活性等定位蛋白质发生了显著性变化。利用CELLO软件对DEPs进行亚细胞定位,将257个蛋白质定位到8个不同的细胞器,主要分布在细胞质(129个)、线粒体(91个)、细胞核(19个)等。355个DEPs通过KEGG注释显示其主要涉及氧化磷酸化、辅因子的生物合成、三羧酸循环、糖酵解/糖异生等代谢亚系统。在混菌发酵时,糖酵解/糖异生(丙酮酸脱氢酶、醛脱氢酶等)、三羧酸代谢(柠檬酸合酶、乌头酸盐水合酶、富马酸水合酶、苹果酸脱氢酶等)、乙醛酸和二羧酸代谢(羟基丙酮酸还原酶、乙醛酸还原酶等)的DEPs全部上调,表明共培养条件下明显促进了JM5-4的生长与代谢。此外,涉及酯酶(S-甲酰谷胱甘肽水解酶、核糖核酸酶、海藻糖磷酸酶)的DEPs全部上调,表明混菌发酵对JM5-4产酯酶能力具有一定的积极作用。本研究可为探究白酒酿造过程中的混菌发酵机制、菌株代谢特性以及提高白酒风味品质提供一定的理论指导。展开更多
目的通过运用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)蛋白质组学技术,在糖尿病性骨质疏松症(diabetic osteoporosis,DOP)患者体内识别出差异表达的蛋白质,以揭示该疾病的病理机制,并寻找到关键的生物标志物。方法选择DOP患者和骨质疏松症(os...目的通过运用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)蛋白质组学技术,在糖尿病性骨质疏松症(diabetic osteoporosis,DOP)患者体内识别出差异表达的蛋白质,以揭示该疾病的病理机制,并寻找到关键的生物标志物。方法选择DOP患者和骨质疏松症(osteoporosis,OP)患者各110例,分别随机抽取6例患者,采集外周血,运用串联质谱标记联合液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)探索DOP患者血清中的差异蛋白质,并对出现显著变化的差异蛋白质进行深度生物信息学分析。结果筛选出DOP组/OP组中有18个上调和29个下调的差异表达蛋白。GO功能富集分析结果显示,这些差异蛋白质主要涉及免疫突触和胶原三聚体等细胞组分,有芳基二烷基磷酸酶活性和酰基-L-高丝氨酸内酯水解酶活性等分子功能,并参与葡萄糖代谢过程的调节及T细胞受体信号通路等生物学过程。根据KEGG通路富集结果,他们主要参与代谢途径、次生代谢物的生物合成和酪氨酸代谢等信号通路。通过PPI发现,在共同差异表达蛋白中,ALB、CD44、KLKB1、ITIH2、SERPIDN1、MDH1、CTSB、IGFBP3构成PPI网络节点,上述差异表达蛋白与DOP疾病的发病机理密切相关。结论ALB、CD44、KLKB1、ITIH2、SERPIDN1、MDH1、CTSB、IGFBP3可能是DOP患者血清中潜在的蛋白标记物。展开更多
外泌体是一类可由各种细胞在生理和病理条件下释放的细胞外囊泡,其携带了多种生物活性分子,是疾病标志物的良好载体。目前,帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的诊断主要依靠临床表现,缺乏客观的疾病诊断标志物。因此,新型外周血特异性...外泌体是一类可由各种细胞在生理和病理条件下释放的细胞外囊泡,其携带了多种生物活性分子,是疾病标志物的良好载体。目前,帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的诊断主要依靠临床表现,缺乏客观的疾病诊断标志物。因此,新型外周血特异性标志物的开发将有助于PD的早期筛查与诊疗。在本研究中,选取PD患者与正常对照人群的血浆及血浆外泌体作为研究对象,采用基于串联质量标记(tandem mass tag,TMT)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对其进行定量蛋白质组学分析,在血浆和血浆外泌体样品中分别定量到724和611个蛋白质。采用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)对定量到的所有蛋白质进行生物学信息分析,以了解蛋白质的基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集情况。根据细胞组分(cellular component,CC)分析,PD和正常对照组血浆样本中的差异表达蛋白质主要定位于细胞核中,血浆外泌体的差异表达蛋白质主要定位于细胞质中。与血浆差异表达蛋白质相关的分子功能(molecular function,MF)主要涉及RNA、DNA结合及补体结合等过程;而血浆外泌体差异表达蛋白质的分子功能主要表现为抗氧化作用、氧化还原酶活性调节作用等。由此可见,血浆外泌体中的差异表达蛋白质富集到的分子功能更具有疾病特异性。基于|log 2差异倍数(FC)|>0.26和统计学意义(P-value,P)<0.05,在PD血浆样本中共筛选出11个差异表达蛋白质,其中5个蛋白质表达上调,6个蛋白质表达下调;在血浆外泌体样本中,共筛选出13个差异表达蛋白质,其中6个蛋白质表达上调,7个蛋白质表达下调。本研究通过分析血浆及血浆外泌体样本的蛋白质组学信息来探究PD的发病机制,并通过比较发现,外泌体样本能够获得更多的差异表达蛋白质和生物学信息,为发现新型PD生物标志物和治疗靶点提供了新思路。展开更多
建立了定量肽段串联体蛋白质(concatamers of Q peptides,QconCATs)结合18O同位素标记-多反应监测质谱的蛋白质绝对定量新方法。首先对QconCAT重组蛋白质进行了纯度表征,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表征结果表明重组...建立了定量肽段串联体蛋白质(concatamers of Q peptides,QconCATs)结合18O同位素标记-多反应监测质谱的蛋白质绝对定量新方法。首先对QconCAT重组蛋白质进行了纯度表征,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表征结果表明重组蛋白质的纯度在99%以上,相对分子质量约为63.4 kDa。对QconCAT重组蛋白质酶切后的肽段混合物进行质谱分析,并经pFind和pLabel软件处理,验证了目标肽段。还考察了QconCAT重组蛋白质的酶切效率和18O标记效率,并对QconCAT蛋白质结合18O标记-同位素稀释-多反应监测质谱方法进行了评价。实验结果表明,采用该方法对腾冲嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter tengcongensis,TTE)中选定蛋白质的肽段进行绝对含量测定时,相对标准偏差小于20%,准确度较高,说明该方法可用于复杂生物样本中蛋白质的绝对定量。更重要的是所建方法不仅解决了细胞培养氨基酸稳定同位素标记(SILAC)技术的重标试剂价格昂贵的问题,也为定量蛋白质组学提供了一种新的方法。展开更多
文摘为探究产酯酶库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)混菌发酵的代谢机制,本研究使用串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学技术,对P.kudriavzevii JM5-4单菌纯培养以及与丁酸梭菌(Clostridium butyricum)GD1-1共培养条件下的蛋白质组学进行分析。利用气相色谱-质谱联用仪检测单菌与混菌发酵时的代谢产物。结果显示,混菌发酵时发酵液中乙醇、乙酸、乙酸乙酯的产量分别为2.396、0.425 g/L和0.544 g/L,分别是单菌发酵的1.5、4.0倍和2.0倍。利用TMT定量蛋白质组学技术鉴定到3164个可定量蛋白质。共筛选到355个差异表达蛋白(differentially expressed proteins,DEPs),包括上调蛋白159个、下调蛋白质196个。基因本体论和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库功能富集分析显示,三羧酸循环、药物代谢、小分子代谢、细胞质大核糖体亚基、细胞质核糖体、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸结合、氧化还原酶活性等定位蛋白质发生了显著性变化。利用CELLO软件对DEPs进行亚细胞定位,将257个蛋白质定位到8个不同的细胞器,主要分布在细胞质(129个)、线粒体(91个)、细胞核(19个)等。355个DEPs通过KEGG注释显示其主要涉及氧化磷酸化、辅因子的生物合成、三羧酸循环、糖酵解/糖异生等代谢亚系统。在混菌发酵时,糖酵解/糖异生(丙酮酸脱氢酶、醛脱氢酶等)、三羧酸代谢(柠檬酸合酶、乌头酸盐水合酶、富马酸水合酶、苹果酸脱氢酶等)、乙醛酸和二羧酸代谢(羟基丙酮酸还原酶、乙醛酸还原酶等)的DEPs全部上调,表明共培养条件下明显促进了JM5-4的生长与代谢。此外,涉及酯酶(S-甲酰谷胱甘肽水解酶、核糖核酸酶、海藻糖磷酸酶)的DEPs全部上调,表明混菌发酵对JM5-4产酯酶能力具有一定的积极作用。本研究可为探究白酒酿造过程中的混菌发酵机制、菌株代谢特性以及提高白酒风味品质提供一定的理论指导。
文摘目的通过运用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)蛋白质组学技术,在糖尿病性骨质疏松症(diabetic osteoporosis,DOP)患者体内识别出差异表达的蛋白质,以揭示该疾病的病理机制,并寻找到关键的生物标志物。方法选择DOP患者和骨质疏松症(osteoporosis,OP)患者各110例,分别随机抽取6例患者,采集外周血,运用串联质谱标记联合液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)探索DOP患者血清中的差异蛋白质,并对出现显著变化的差异蛋白质进行深度生物信息学分析。结果筛选出DOP组/OP组中有18个上调和29个下调的差异表达蛋白。GO功能富集分析结果显示,这些差异蛋白质主要涉及免疫突触和胶原三聚体等细胞组分,有芳基二烷基磷酸酶活性和酰基-L-高丝氨酸内酯水解酶活性等分子功能,并参与葡萄糖代谢过程的调节及T细胞受体信号通路等生物学过程。根据KEGG通路富集结果,他们主要参与代谢途径、次生代谢物的生物合成和酪氨酸代谢等信号通路。通过PPI发现,在共同差异表达蛋白中,ALB、CD44、KLKB1、ITIH2、SERPIDN1、MDH1、CTSB、IGFBP3构成PPI网络节点,上述差异表达蛋白与DOP疾病的发病机理密切相关。结论ALB、CD44、KLKB1、ITIH2、SERPIDN1、MDH1、CTSB、IGFBP3可能是DOP患者血清中潜在的蛋白标记物。
文摘蛋白质组学的兴起带动了质谱技术的快速发展,而质谱技术的进步则拓宽了蛋白质组学研究问题的广度.最近10年内,肽段或完整蛋白质在质谱仪中的裂解技术——电子捕获裂解(electron capture dissociation,ECD)与电子转运裂解(electron transfer dissociation,ETD)逐渐发展起来.ECD和ETD在蛋白质组学中的应用,特别是在蛋白质的翻译后修饰鉴定和"自顶而下(Top-down)"的完整蛋白质裂解研究中已经展示出了诱人的前景.对ECD和ETD的基本原理、质谱特点、仪器实现、数据解析算法与软件开发,以及在蛋白质组学中的应用进展等方面进行了比较系统全面的阐述,并对当前的研究问题、面临的技术挑战与未来的发展趋势等方面作了深入剖析.
文摘外泌体是一类可由各种细胞在生理和病理条件下释放的细胞外囊泡,其携带了多种生物活性分子,是疾病标志物的良好载体。目前,帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的诊断主要依靠临床表现,缺乏客观的疾病诊断标志物。因此,新型外周血特异性标志物的开发将有助于PD的早期筛查与诊疗。在本研究中,选取PD患者与正常对照人群的血浆及血浆外泌体作为研究对象,采用基于串联质量标记(tandem mass tag,TMT)的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对其进行定量蛋白质组学分析,在血浆和血浆外泌体样品中分别定量到724和611个蛋白质。采用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)对定量到的所有蛋白质进行生物学信息分析,以了解蛋白质的基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集情况。根据细胞组分(cellular component,CC)分析,PD和正常对照组血浆样本中的差异表达蛋白质主要定位于细胞核中,血浆外泌体的差异表达蛋白质主要定位于细胞质中。与血浆差异表达蛋白质相关的分子功能(molecular function,MF)主要涉及RNA、DNA结合及补体结合等过程;而血浆外泌体差异表达蛋白质的分子功能主要表现为抗氧化作用、氧化还原酶活性调节作用等。由此可见,血浆外泌体中的差异表达蛋白质富集到的分子功能更具有疾病特异性。基于|log 2差异倍数(FC)|>0.26和统计学意义(P-value,P)<0.05,在PD血浆样本中共筛选出11个差异表达蛋白质,其中5个蛋白质表达上调,6个蛋白质表达下调;在血浆外泌体样本中,共筛选出13个差异表达蛋白质,其中6个蛋白质表达上调,7个蛋白质表达下调。本研究通过分析血浆及血浆外泌体样本的蛋白质组学信息来探究PD的发病机制,并通过比较发现,外泌体样本能够获得更多的差异表达蛋白质和生物学信息,为发现新型PD生物标志物和治疗靶点提供了新思路。
