蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域科學(xué)思想的碰撞盛宴
2015年1月27日,上海——
科學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者賽默飛世爾科技(以下簡稱“賽默飛”)獨(dú)家贊助的“2015 年CNHUPO 生物質(zhì)譜高級研討會” 于2015年1 月20 日和22日分別在上海、北京舉辦,本屆研討會以“蛋白質(zhì)定量”為主題的,參會人數(shù)高達(dá)700人,是蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域開年第一場科學(xué)思想的饕餮盛宴,Dr. Mike MacCoss (華盛頓大學(xué)) 、Dr. Robert Everley (哈佛醫(yī)學(xué)院Steve Gygi實(shí)驗(yàn)室) 、楊芃原教授、錢小紅教授、劉斯奇教授、曾嶸教授、鄧海騰教授、紀(jì)建國教授等國內(nèi)外知名蛋白質(zhì)組學(xué)科學(xué)家出席了此次會議。
圖: 華盛頓大學(xué) Dr. Mike MacCoss
會議的首個報(bào)告來自于華盛頓大學(xué)的Dr. Mike MacCoss,作為skyline軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者,他在報(bào)告中介紹了采用skyline軟件進(jìn)行SRM和DIA定量的分析流程,同時(shí)介紹了multiplex和overlap兩種新的DIA改進(jìn)模式,可有效改善DIA定量實(shí)驗(yàn)的選擇性。他表示該實(shí)驗(yàn)室所有DIA的數(shù)據(jù)都是在Q Exactive上完成的,他還展示了目前幾種DIA方法在他所屬實(shí)驗(yàn)室Q Exactive HF上的參數(shù)設(shè)置。
圖: 中科院北京基因組研究所劉斯奇教授
中科院北京基因組研究所劉斯奇教授介紹了他的研究 “利用定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究mTOR相關(guān)的信號通路”。該研究使用定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法(TMT),分析了野生型、knockdown的TSC1/2、TSC1/2+mTOR抑制劑三組樣本中mTOR信號通路的變化,采用Orbitrap質(zhì)譜平臺進(jìn)行TMT數(shù)據(jù)采集,獲得與mTORC1相關(guān)的蛋白表達(dá)量變化信息,提示我們需要mRNA和蛋白質(zhì)兩個水平綜合分析mTORC1 激活后的基因表達(dá)情況。
圖: 中科院生化所曾嶸教授
中科院生化所曾嶸教授帶來了題為“單氨基酸變異的從頭測序鑒定和定量”的大會報(bào)告。研究發(fā)現(xiàn),肥胖/糖尿病是GWAS基因的單核苷酸突變導(dǎo)致的,在基因水平無變化,在蛋白總體表達(dá)量上也無變化,只與某些點(diǎn)突變的表達(dá)量相關(guān)。實(shí)驗(yàn)研究了野生型和SAP型與正常/糖尿病/肥胖/糖尿病+肥胖狀態(tài)的相關(guān)性,結(jié)合Orbitrap的高質(zhì)量精度和中科院計(jì)算所賀思敏教授組的pNovo軟件,采用denovo方法針對SNP肽段的進(jìn)行譜圖解析,并通過合成肽段對該流程進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證。此外,曾教授組使用TSQ Vantage進(jìn)行了290例血漿樣本中SNP的定量分析,找到了一些與T2D顯著相關(guān)的一些SNP位點(diǎn)。
圖: 華盛頓大學(xué) Dr. Mike MacCoss
由Dr. Mike MacCoss代Stratos Bioscience的Christine Wu做的報(bào)告介紹了Chorus,它是一個質(zhì)譜數(shù)據(jù)云儲存、云分享與云計(jì)算系統(tǒng)。它的發(fā)展經(jīng)歷了以下三階段。第一階段,在2013年ASMS 發(fā)布后,可以查看不同質(zhì)譜廠商的原始數(shù)據(jù)。在原始數(shù)據(jù)提交時(shí)可以看到儀器類型和操作者,也能對上傳的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行評論。第二階段,2014年ASMS后,Chrous增加了數(shù)據(jù)檢索和查看數(shù)據(jù)鑒定結(jié)果的功能。Chrous目前支持Sequest數(shù)據(jù)庫檢索;第三階段,預(yù)計(jì)2015年春季發(fā)布。Chrous將支持Mascot和Byoinc數(shù)據(jù)庫檢索,并對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行控制。另外,DIA數(shù)據(jù)處理也是該項(xiàng)目關(guān)注的重點(diǎn),如能在云端實(shí)現(xiàn)DIA數(shù)據(jù)的處理,將大大提高DIA數(shù)據(jù)處理的速度。
圖: 清華大學(xué) 鄧海騰教授
清華大學(xué)鄧海騰教授帶來的是題為“結(jié)合定量蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)破譯細(xì)胞蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)”的報(bào)告,該課題由湯海平博士完成,尚未發(fā)表。癌細(xì)胞中Hsp60高表達(dá)使抗氧化能力提升,該研究使用Q Exactive結(jié)合TMT定量方法研究Hsp60 knockdown和過表達(dá)兩組樣本,并同時(shí)進(jìn)行蛋白質(zhì)組和代謝組分析,發(fā)現(xiàn)與兩個新陳代謝和能量代謝pathway相關(guān)。其中代謝組學(xué)部分與清華大學(xué)劉曉蕙教授組合作完成,采用Q Exactive,TSQ Quantiva(SRM)進(jìn)行相關(guān)代謝通路的研究。
圖: 中科院大連化學(xué)物理研究所 周愿博士
中科院大連化學(xué)物理研究所張玉奎張麗華教授研究組的周愿博士的報(bào)告題目是“集成化蛋白質(zhì)組定量分析方法”。周愿博士主要分享了三種該實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的定量方法。一,基于質(zhì)量虧損的二級碎片離子定量方法。該方法碎片離子相差5mDa,需要使用基于Orbitrap的超高分辨率質(zhì)譜平臺才能分開。該方法在LTQ Orbitrap Velos質(zhì)譜平臺上測試,定量準(zhǔn)確性較好,98%的蛋白有定量信息,有4個數(shù)量級的動態(tài)范圍。二,基于質(zhì)量虧損的a1離子定量方法。基于質(zhì)量虧損的二級碎片離子定量方法需要較高的分辨率,需要使用基于Orbitrap的超高分辨率質(zhì)譜平臺。該實(shí)驗(yàn)在 Q Exactive質(zhì)譜平臺上完成,二級分辨率設(shè)置為35K時(shí),98%的肽段含有a1離子;赼1離子的定量方法定量準(zhǔn)確度較高,1:50的比值下依然能得到較準(zhǔn)確的比值。三,基于質(zhì)量虧損的SILAC定量方法。pSILAC定量方法是使用兩種質(zhì)量相差36mDa的賴氨酸進(jìn)行標(biāo)記,y離子進(jìn)行定量。pSILAC定量方法準(zhǔn)確度和精確度較好,97%的蛋白有定量信息。
圖: 北京大學(xué)紀(jì)建國教授
北京大學(xué)紀(jì)建國教授通過題為“通過TMPP 進(jìn)行高準(zhǔn)確度多肽從頭測序、定量,以及磷酸化位點(diǎn)確定”的報(bào)告介紹了該實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新性工作。通過TMPP化學(xué)修飾使肽段二級譜圖簡化,并使用LTQ Orbitrap Elite的兩種碎裂模式CID、ETD對TMPP肽段進(jìn)行de novo分析,發(fā)現(xiàn)新肽段并對修飾位點(diǎn)進(jìn)行確證。De novo實(shí)驗(yàn)對質(zhì)譜精度的要求極高,LTQ Orbitrap質(zhì)譜平臺的高質(zhì)量精度和多種碎裂模式的綜合使用可大大提升肽段的解析能力。另外,紀(jì)建國教授還介紹了多磷酸化位點(diǎn)肽段富集方法CATSET、組蛋白C-terminal相關(guān)修飾和乙;揎椀妊芯抗ぷ。
圖: 復(fù)旦大學(xué)申華莉老師
復(fù)旦大學(xué)楊芃原教授課題組的申華莉老師帶來了題為“定量脂質(zhì)組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)聯(lián)合研究肝癌轉(zhuǎn)移過程中的脂質(zhì)代謝調(diào)控”的報(bào)告。采用Shotgun 脂質(zhì)組學(xué)方法研究Hep3B, 97L,LM3三種轉(zhuǎn)移細(xì)胞系并對脂肪酸進(jìn)行定量。同時(shí),申老師還介紹了該課題組采用磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行mTOR pathway研究的工作。
圖: 哈佛醫(yī)學(xué)院Dr. Robert Everley
來自哈佛醫(yī)學(xué)院Steve Gygi 實(shí)驗(yàn)室的Dr. Robert Everley作的大會報(bào)告介紹了Multiplexing標(biāo)記(如TMT)大量節(jié)省機(jī)時(shí),且基于Orbitrap Fusion的SPS MS3定量準(zhǔn)確性、靈敏度均有顯著提高,采用該方法對結(jié)腸癌細(xì)胞系進(jìn)行蛋白組定量,超過7200個蛋白可獲得定量信息。此外,報(bào)告還對KRAS激活狀態(tài)下EGF信號通路進(jìn)行定量磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究工作進(jìn)行了介紹,用10-plex TMT MS3方法分析未分級的腦及肝臟組織樣品,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Fusion MS3的高質(zhì)量譜圖數(shù)是前一代質(zhì)譜的1.8倍。Steve Gygi組對Orbitrap Fusion的優(yōu)異性能給出了極高評價(jià)。
此外,來自賽默飛世爾科技組學(xué)市場總監(jiān)Andreas Huhmer、不萊梅工廠的產(chǎn)品經(jīng)理軒玥、俞志浩博士和王璐博士也分別介紹了各種有用的方法、產(chǎn)品、案例,與現(xiàn)場聽眾作了交流。
圖: 賽默飛世爾科技組學(xué)市場總監(jiān)Andreas Huhmer
圖: 賽默飛 軒玥博士
圖: 賽默飛 王璐博士
今年是賽默飛Orbitrap商業(yè)化發(fā)布10周年,在過去10年中Orbitrap靜電場軌道阱質(zhì)譜為整個科研監(jiān)測領(lǐng)域帶來了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。大會基于Orbitrap的定量技術(shù)方法開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行了深入的交流,廣泛關(guān)注了基于最新型質(zhì)譜平臺Orbitrap HF和Orbitrap Fusion上所進(jìn)行DIA、 PRM,以及在2014年HUPO會議獲得Science and Technology Award的TMT技術(shù)。
通過交流,與會專家學(xué)者普遍認(rèn)為,基于新一代Orbitrap平臺的DIA定量方法,在高通量定量的應(yīng)用方面有了顯著的突破,已經(jīng)成為多種復(fù)雜生物樣本分析(如信號通路研究等)的一種強(qiáng)大的分析手段; 隨著Orbitrap采集速度的提升,PRM定量方法的通量也獲得極大提升,同時(shí),其可與高端三重四極桿質(zhì)譜媲美的靈敏度保證了低豐度蛋白質(zhì)的準(zhǔn)確定量; TMT技術(shù)在Orbitrap Fusion的SPS-MS3運(yùn)用后,可顯著提高復(fù)雜體系中蛋白鑒定濃度范圍,同時(shí)增加了定量的準(zhǔn)確性。
2014年Nature上同期刊載了兩篇關(guān)于人類蛋白質(zhì)組草圖的研究工作,中國的“中國人類蛋白質(zhì)組草圖”也于去年初作為國家重大科學(xué)研究計(jì)劃中的重大科學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向項(xiàng)目正式立項(xiàng)。在全新的蛋白質(zhì)組計(jì)劃中,將會從器官、染色體以及相關(guān)腫瘤等角度進(jìn)行深入分析,對蛋白的表達(dá)定位、動態(tài)含量、修飾情況、相互作用,進(jìn)行全方位研究。在這些所有研究項(xiàng)目中,都需要對研究系統(tǒng)內(nèi)的蛋白質(zhì)進(jìn)行大規(guī)模、高通量的定量分析。
科學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者賽默飛世的專利技術(shù)——靜電場軌道阱(Orbitrap)質(zhì)譜,作為蛋白質(zhì)組學(xué)研究中使用最為廣泛和深入應(yīng)用的質(zhì)譜技術(shù),將持續(xù)地為蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供最新鮮、最強(qiáng)勁的動力。
圖: 上海站現(xiàn)場(左) 北京站現(xiàn)場(右)
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Orbitrap Fusion™ Tribrid™ 質(zhì)譜儀
TSQ Quantiva 三重四極桿質(zhì)譜儀
Q Exactive HF LC/MS 系統(tǒng)
關(guān)于賽默飛世爾科技
賽默飛世爾科技(紐約證交所代碼:TMO)是科學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。公司年銷售額170億美元,在50個國家擁有員工約50,000人。我們的使命是幫助客戶使世界更健康、更清潔、更安全。我們的產(chǎn)品和服務(wù)幫助客戶加速生命科學(xué)領(lǐng)域的研究、解決在分析領(lǐng)域所遇到的復(fù)雜問題與挑戰(zhàn),促進(jìn)醫(yī)療診斷發(fā)展、提高實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity™ Lab Services四個首要品牌,我們將創(chuàng)新技術(shù)、便捷采購方案和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營管理的整體解決方案相結(jié)合,為客戶、股東和員工創(chuàng)造價(jià)值。欲了解更多信息,請瀏覽公司網(wǎng)站:
賽默飛世爾科技中國
賽默飛世爾科技進(jìn)入中國發(fā)展已有30多年,在中國的總部設(shè)于上海,并在北京、廣州、香港、臺灣、成都、沈陽、西安、南京、武漢等地設(shè)立了分公司,員工人數(shù)超過3800名。我們的產(chǎn)品主要包括分析儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、試劑、耗材和軟件等,提供實(shí)驗(yàn)室綜合解決方案,為各行各業(yè)的客戶服務(wù)。為了滿足中國市場的需求,現(xiàn)有8家工廠分別在上海、北京和蘇州運(yùn)營。我們在全國共設(shè)立了6個應(yīng)用開發(fā)中心,將世界級的前沿技術(shù)和產(chǎn)品帶給國內(nèi)客戶,并提供應(yīng)用開發(fā)與培訓(xùn)等多項(xiàng)服務(wù);位于上海的中國創(chuàng)新中心結(jié)合國內(nèi)市場的需求和國外先進(jìn)技術(shù),研發(fā)適合中國的技術(shù)和產(chǎn)品;我們擁有遍布全國的維修服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)和特別成立的中國技術(shù)培訓(xùn)團(tuán)隊(duì),在全國有超過2000名專業(yè)人員直接為客戶提供服務(wù)。我們致力于幫助客戶使世界更健康、更清潔、更安全。欲了解更多信息,請登錄網(wǎng)站