近期發(fā)布的《國家重點研發(fā)計劃“數(shù)學(xué)和應(yīng)用研究”等“十四五”重點專項2021年度項目申報指南》中關(guān)于蛋白大分子及泛素化修飾的相關(guān)主題引起大家的廣泛關(guān)注。大數(shù)據(jù)時代的到來，正在逐步革新傳統(tǒng)的生命科學(xué)領(lǐng)域的研究方式。蛋白質(zhì)的翻譯后修飾，作為深入理解生理調(diào)控的最重要部分，正在向高深度、以及大樣本研究快速邁進(jìn)。中科新生命作為多年修飾組學(xué)服務(wù)的提供者，經(jīng)過多年的潛心服務(wù)，有幸?guī)椭蒲杏脩舢a(chǎn)出科研成果50余篇，本期小編精心匯編腫瘤研究、神經(jīng)領(lǐng)域、藥物靶點研究、農(nóng)林抗逆等多諸多典型合作案例，并總結(jié)修飾組學(xué)科研領(lǐng)域的設(shè)計思路， 可供大家借鑒。
醫(yī) 學(xué) 篇
01 藥物作用機(jī)制研究
Low-Dose Sorafenib Acts as a Mitochondrial Uncoupler and Ameliorates Nonalcoholic Steatohepatitis. Cell Metab. 2020.（IF=22）
合作客戶單位：武漢大學(xué)
采用磷酸化組label free發(fā)現(xiàn)低劑量索拉非尼可改善非酒精性脂肪性肝炎并揭示用藥機(jī)制
非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是非酒精性脂肪性肝病一種極端發(fā)展形式，但尚無特殊治療措施。該研究利用磷酸化組、DIA蛋白組等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了低劑量索拉非尼改善非酒精性脂肪性肝炎機(jī)制：其顯著激活A(yù)MPK信號，通過誘導(dǎo)線粒體解偶聯(lián)、增強(qiáng)線粒體質(zhì)子漏來激活A(yù)MPK，從而發(fā)揮治療NASH效果，該成果極有潛力推動低劑量索拉菲尼在NASH治療中的臨床轉(zhuǎn)化。
技術(shù)路線：
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02 神經(jīng)功能調(diào)控研究
The deubiquitinase USP6 affects memory and synaptic plasticity through modulating NMDA receptor stability. PLOS BIOLOGY. 2019.（IF=9.2）
合作客戶單位：廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院
采用泛素化組label free揭示人科動物特異基因USP6在智力進(jìn)化中的功能
本研究工作從人科動物特異性基因USP6出發(fā)，探究了USP6在腦組織中發(fā)揮學(xué)習(xí)、記憶調(diào)控功能的重要性，隨后通過泛素化label-free蛋白質(zhì)組等方法，證明USP6是一個新的NMDA受體的去泛素化酶，其作為一個新的NMDA受體調(diào)控因子，可通過去泛素化途徑調(diào)節(jié)NMDA型谷氨酸受體的降解和穩(wěn)定性，進(jìn)而調(diào)控突觸可塑性和學(xué)習(xí)記憶能力，并在人類智力進(jìn)化過程中發(fā)揮著潛在關(guān)鍵作用。
技術(shù)路線：
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03 乙酰化代謝調(diào)控研究
Sirt3 is a novel target to treat sepsis induced myocardial dysfunction by acetylated modulation of critical enzymes within cardiac tricarboxylic acid cycle. Pharmacol Res. 2020.（IF=5.8）
合作客戶單位：浙江大學(xué)
采用乙酰化組label free+代謝組聯(lián)合揭示膿毒癥所致心肌功能障礙治療新靶點
膿毒癥誘發(fā)心肌功能障礙(SIMD)是膿毒癥休克心血管衰竭的重要部分，但SIRT3與SIMD的關(guān)系還不清楚。本研究從疾病模型構(gòu)建出發(fā)，首先證實Sirt蛋白與SIMD疾病的相關(guān)性。后續(xù)通過心臟乙酰化蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)SIRT3的缺失導(dǎo)致心臟三羧酸(TCA)循環(huán)中關(guān)鍵酶的超乙酰化，產(chǎn)生乳酸和NADH，從而促進(jìn)膿毒癥后的心功能不全，該機(jī)制發(fā)現(xiàn)為維持膿毒癥后的正常心功能提供一種潛在的治療途徑。
技術(shù)路線：
農(nóng) 學(xué) 篇
01 植物脅迫機(jī)制研究
Natural alleles of a proteasome α2 subunit gene contribute to thermotolerance and adaptation of African rice. nature genetics 2015（IF 28）
合作客戶單位：中科院上海生科院植物生理生態(tài)研究所
采用泛素化labelfee組學(xué)技術(shù)研究植物耐熱機(jī)制
在諸多脅迫應(yīng)激反應(yīng)通路中，泛素化可以通過泛素-蛋白酶體途徑介導(dǎo)諸多轉(zhuǎn)錄因子的降解，進(jìn)而參與脅迫應(yīng)答。該篇文章將傳統(tǒng)抗逆研究方法與泛素化修飾組學(xué)結(jié)合，研究不僅成功分離了作物中第一個抗高溫數(shù)量性狀基因位點（QTL）-QTL Thermo-Tolerance1 (OgTT1)，而且還利用泛素化組學(xué)技術(shù)闡明了該基因抗高溫的分子機(jī)理。
技術(shù)路線：
02 項目文章 病原菌感染宿主機(jī)制研究
Quantitative proteomics analysis reveals important roles of N-glycosylation on ER quality control system for development and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. PLoS Pathog.2020.（IF=6.2）
合作客戶單位：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院
采用N-糖基化組label free揭示稻瘟菌致病過程分子機(jī)制
在植物病原真菌中，N-糖基化修飾如何導(dǎo)致稻瘟病致病過程的機(jī)制尚不清楚。本研究通過定量N-糖基化修飾組等技術(shù)，系統(tǒng)鑒定了稻瘟病菌N-糖基化修飾靶標(biāo)蛋白，揭示了N-糖基化修飾通過調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)量控制系統(tǒng)（ERQC）參與致病過程的分子機(jī)制，為開發(fā)真菌病害防控策略提供了新的思路。
技術(shù)路線：?
03 病原菌致病機(jī)制研究
Label-Free Quantitative Proteomics of Lysine Acetylome Identifies Substrates of Gcn5 in Magnaporthe oryzae Autophagy and Epigenetic Regulation. mSystems.2018.（IF=5.8）
合作客戶單位：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
采用乙酰化label free揭示乙酰轉(zhuǎn)移酶Gcn5在病菌致病過程中的重要作用
Gcn5在稻瘟病菌致病過程中發(fā)揮了重要作用，該研究利用定量乙酰化修飾組，篩選Gcn5的重要底物，通過組學(xué)以及系列驗證，發(fā)現(xiàn)乙酰轉(zhuǎn)移酶Gcn5可通過兩個層次，即胞質(zhì)中蛋白乙酰化調(diào)節(jié)以及胞核中組蛋白乙酰化調(diào)節(jié)共同介導(dǎo)病原菌致病性。且Gcn5對新發(fā)現(xiàn)的修飾底物蛋白，即代謝酶Pk進(jìn)行了深入研究，最終從多個層次多種角度探究了Gcn5調(diào)控的下游蛋白乙酰化修飾在病菌致病過程中的重要作用。
技術(shù)路線：
今天的文獻(xiàn)分享基本就到這里，意猶未盡的童鞋可以關(guān)注公眾號，發(fā)現(xiàn)更多客戶合作文獻(xiàn)，關(guān)于修飾組學(xué)的設(shè)計研究思路大家可以借鑒以下總結(jié)。
思路1：修飾組學(xué)+數(shù)據(jù)分析+討論
該架構(gòu)層次清晰簡單，通過整合修飾組結(jié)果以及與生信分析，探討研究意義。
修飾組定量或定性分析——生信分析——討論。
思路2：修飾組學(xué)定量+通路驗證
通過修飾組學(xué)的生信分析，發(fā)現(xiàn)某信號通路發(fā)生顯著變化，可以通過干擾實驗來改變相關(guān)靶通路，來驗證所起的調(diào)控作用。
修飾組定量分析——生信分析——定量結(jié)果驗證——表型驗證、通路驗證——討論。
思路3:修飾定量+通路驗證+位點驗證
通過深入的分子機(jī)制實驗，確證該修飾變化發(fā)生的具體發(fā)生機(jī)制，從而確證某個特點的位點的功能：對具體的某個關(guān)鍵的修飾位點進(jìn)行突變，使該位點無法發(fā)生修飾，進(jìn)而逆轉(zhuǎn)相關(guān)生物過程和表型。
修飾組定量分析——生信分析——定量結(jié)果驗證（可選）——表型驗證、通路驗證——修飾位點功能與機(jī)制驗證——討論。
中科新生命修飾組學(xué)產(chǎn)品線介紹
經(jīng)過多年潛心研發(fā)，中科新生命不僅提供適合臨床大隊列樣本的DIA磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)至磷酸化蛋白PRM靶向驗證的一站式服務(wù)；更針對不同實驗需求，推出了泛素化、乙酰化、糖基化、甲基化等眾多修飾組學(xué)，歡迎感興趣的老師前來咨詢。
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