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復(fù)旦大學(xué)發(fā)表蛋白質(zhì)組學(xué)新技術(shù)

日期:2016-01-26 09:12:25


 復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代色譜分離分析實(shí)驗(yàn)室的研究人員設(shè)計(jì)出一種基于芯片的二維液相色譜系統(tǒng),可在質(zhì)譜分析之前去除血漿樣品中的高豐度蛋白。這項(xiàng)成果于近日發(fā)表在《Analytical Chemistry》上。

 

對(duì)于血漿樣品的質(zhì)譜分析,一個(gè)重大挑戰(zhàn)是高豐度蛋白往往占據(jù)了主要信號(hào),而掩蓋了人們感興趣的低豐度蛋白的信號(hào),比如疾病的生物標(biāo)志物。考慮到這個(gè)問題,質(zhì)譜流程通常需要處理血漿樣品,在分析前去除豐度最高的蛋白。

 

人們通常使用免疫親和柱來處理血漿樣品,這種方法利用抗體來選擇高豐度蛋白,從而將其去除。然而,據(jù)文章作者介紹,低豐度蛋白往往與附著在較高豐度的蛋白上,因此在這一步中損失。另外,這種親和柱只能去除一小部分蛋白。

 

為了解決這些問題,復(fù)旦大學(xué)張祥民教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)最初開發(fā)出一種陰離子交換色譜/反相液相色譜系統(tǒng)。在一項(xiàng)人類肝臟的蛋白質(zhì)組研究中,他們利用這一系統(tǒng)來去除樣品中的高豐度蛋白。

 

然而,此系統(tǒng)的通量太低,無法在探索性的蛋白質(zhì)組流程中常規(guī)使用。為了改善這一點(diǎn),研究人員構(gòu)建了一種二維的陰離子交換色譜(AEC/反相液相色譜(RPLC)系統(tǒng),在第二維中使用8個(gè)反相液相色譜柱,實(shí)現(xiàn)了平行分離。此外,他們使用的是常規(guī)尺寸的色譜柱,這與原先的系統(tǒng)相比樣品量大大增加,之前他們用的是毛細(xì)管柱。

 

研究人員指出,這些改進(jìn)使得高豐度蛋白的去除時(shí)間縮短到四個(gè)小時(shí),這與免疫親和柱的方法相當(dāng)。與普通的2D-LC系統(tǒng)相比,通量提高了8倍,并且方便利用了樣品分離的停流模式。

 

他們使用這個(gè)系統(tǒng)來分析人類血漿,將它與Watersnano Acquity UPLC系統(tǒng)和Thermo Fisher Scientific LTQ Orbitrap XL質(zhì)譜儀相連。在分析中,他們總共鑒定出1332個(gè)蛋白,包括一些豐度極低的蛋白,如C-X-C膜體趨化因子9、雄激素受體以及肌苷-5-單磷酸脫氫酶2,它們都以0.1 ng/mL的水平存在。總體而言,他們檢測(cè)到的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)9個(gè)數(shù)量級(jí),去除了84個(gè)高豐度蛋白。

 

不久前,來自瑞士和荷蘭的科學(xué)家,對(duì)在22種不同生長(zhǎng)條件下大腸桿菌表達(dá)的蛋白質(zhì),進(jìn)行了定量和定性分析。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集描述了細(xì)胞中大多數(shù)(> 90%)的蛋白質(zhì)量,對(duì)細(xì)胞生物學(xué)家來說這將是一個(gè)寶藏。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在十二月出版的《Nature Biotechnology》。

 



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