血浆蛋白组学预测髓样肿瘤风险|Proteomics Weekly Snapshot 009

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欧米行业动态

1 药典委发布关于蛋白质组学分析方法及应用指导原则草案的公示

文献目录

2 核小体 “阅读器” 的蛋白质组学分析

3 胶质母细胞瘤演化的综合蛋白质组学特征

4 超长瞬态可提高基于Orbitrap的单离子质谱仪的灵敏度和分辨率

5 Review:纳米孔DNA测序技术及其在单分子蛋白质组学中的应用

6 Letter:广泛的细胞质结构形成中尺度冷凝物的证据

7 人体系统蛋白质组对7天完全热量限制的适应性

8 通过空间蛋白质组学分析系统性硬化症的血管微环境

9 Astral质量分析器对高度复杂样本的具有惊人的分析能力和速度

10 血浆蛋白质组特征可预测髓样肿瘤风险

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1. 药典委发布关于蛋白质组学分析方法及应用指导原则草案的公示

近期,国家药典委员会公布了关于蛋白质组学分析方法及应用指导原则草案的公示(以下简称《公示》。

《公示》表示,国家药典委员会拟制定《中国药典》蛋白质组学分析方法及应用指导原则。为确保标准的科学性、合理性和适用性,现将拟制定的蛋白质组学分析方法及应用指导原则公示征求社会各界意见。公示截止日期为2024年05月21日,公示期满未回复意见即视为对公示标准草案无异议。

 

2.(Nature,IF:64.8)核小体 “阅读器” 的蛋白质组学分析

3月6日,伦敦MRC医学科学研究所(LMS)和慕尼黑亥姆霍兹中心功能表观遗传学研究所的学者发表了新的研究。文章通过系统性的蛋白质组学分析,揭示了核小体 “阅读器”(nucleosome readers)蛋白质如何解读复杂的染色质状态,从而为染色质调控的机制提供了重要洞察。

染色质(chromatin)由DNA和组蛋白(histone)的修饰组合而成,这些修饰形成特定的模式,用于标记基因组的功能区域,如启动子、增强子和异染色质等。许多核蛋白能够识别单个修饰,但对于复合修饰模式的解读仍有待研究。

在该研究中,研究人员通过多维度的蛋白质组学策略,系统研究了近2000种核蛋白质与80多种代表启动子、增强子和异染色质状态的修饰双核小体之间的相互作用。

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07141-5

 

3.(Cancer Cell,IF:50.3)胶质母细胞瘤演化的综合蛋白质组学特征

胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)是成人中最常见和致命的原发性脑肿瘤之一。然而,患者在治疗后的复发问题仍然没有得到有效解决。以往虽然通过基因组学的研究揭示了肿瘤在治疗后的演变,但这些平台未能找到能够解释复发性疾病普遍伴随的治疗抵抗的一致性演变轨迹。

为了解决这些问题,有研究人员采用了蛋白质组学+基因组学+转录组学的多组学方法,更全面地揭示了GBM在治疗后的演变。文章揭示了在治疗过程中,复发性胶质母细胞瘤(GBM)发生神经细胞状态的演变,伴随着WNT/PCP信号通路的激活、DAMM1的显著贡献以及BRAF活性的主导,强调神经元活动及突触形成在复发GBM中的关键作用。

https://www.cell.com/cancer-cell/abstract/S1535-6108(23)00443-9

 

4.(Nat Methods,IF: 48)超长瞬态可提高基于Orbitrap的单离子质谱仪的灵敏度和分辨率

基于Orbitrap的电荷检测质谱法利用单分子灵敏度对高度异质、高质量大分子组装体进行质量分析。通过修改Orbitrap超高质量范围质谱仪的数据采集方法,研究人员捕获和监测单个离子的时间长达25秒,从而使基于Orbitrap的电荷检测质谱仪的信噪比(与之前的1秒相比提高了5倍)、质量分辨率(提高了25倍)以及电荷和质量测定的准确性得到了相应的大幅提高。

https://www.nature.com/articles/s41592-024-02207-8

 

5.(Nat Chem,IF: 21.8)Review:纳米孔DNA测序技术及其在单分子蛋白质组学中的应用

利用纳米孔进行核酸测序已成为一种强大的工具,其具有读取速度快、准确度高、成本低和便携性强等优点,这种单分子水平上的无标记测序方法本身就是一项成就。

然而,由于目前的技术缺乏便携性和速度,纳米孔还为技术上更具挑战性的多肽测序带来了希望,这可能极大地有利于生物发现和临床诊断。

研究人员对支撑商业和学术纳米孔DNA/RNA测序技术的生物化学创新进行了调查,并探讨这些进步如何推动未来利用纳米孔进行蛋白质测序的发展。

https://www.nature.com/articles/s41557-023-01322-x

 

6.(Nat Cell Biol,IF: 21.3)Letter:广泛的细胞质结构形成中尺度冷凝物的证据

细胞内区室化(Compartmentalization)是真核生物生命的一个基本特征,通过与膜结合的细胞器(如线粒体)和无膜生物分子凝聚体(如核仁)实现。已知的生物分子凝聚体通常表现出类似液体的特性,并可通过约1µm尺度的显微镜观察到。对它们的研究主要是通过显微镜,对选定的单个蛋白质进行检查。

迄今为止,已知的生物分子凝聚物有几十种,它们具有多种功能,例如在转录调控、RNA处理或信号传导方面,它们的功能障碍可导致疾病。然而,生物分子凝聚物在细胞组织中的利用程度以及它们通常是在什么长度尺度上形成的,目前仍不清楚。

在该研究中,研究人员通过定量蛋白质组学、过滤、尺寸排除和稀释实验,对来自非洲爪蛙(Xenopus)卵提取物的原生细胞质进行了全面研究。这些实验表明,至少有18%的蛋白质组被组织成约100 nm尺度的中尺度生物分子凝聚体,并且似乎被RNA或凝胶化所稳定。研究结果表明,真核细胞质通过生物分子凝聚体广泛地组织起来,但长度尺度却出奇地短。

过滤细胞质的蛋白质组学揭示了液体状集合体的组织结构

https://www.nature.com/articles/s41556-024-01363-5

 

7.(Nat Metab,IF: 20.8)人体系统蛋白质组对7天完全热量限制的适应性

人类在无食物情况下的生存能力塑造了人类的进化。尽管长期禁食在古代和现代社会中被数十亿人用于宗教目的以及治疗癫痫等疾病,并在近年来成为了流行的减肥方式,但对于人类在不同持续时间极端热量限制下的系统适应性而言,当前的研究仍然非常有限。

3月1日,来自柏林夏里特健康研究所及挪威运动科学学院等机构的研究人员合作研究了长期禁食对人体蛋白质组的影响,文章揭示了禁食引起的代谢调节、神经系统和免疫系统的变化,以及与健康相关的蛋白质调控机制。

研究人员对12名参与者进行了为期7天的禁食(绝对热量限制(absolute caloric restriction)和自由饮水),在禁食前2天、禁食期间每天以及停止禁食后的3天收集空腹血样,并对117个样本进行高通量蛋白质组学分析。

禁食期间血浆蛋白水平的时间轨迹

https://www.nature.com/articles/s42255-024-01008-9

 

8.(Circ Res,IF: 20.1)通过空间蛋白质组学分析系统性硬化症的血管微环境

系统性硬化症(SSc)是一种结缔组织疾病,可作为研究血管变化对炎症、自身免疫和纤维重塑反应的模型。虽然微血管变化是SSc最早的组织病理学表现,但人们对其血管病理生理学仍知之甚少。

研究人员应用空间蛋白质组学方法在原位单细胞水平上解构血管细胞的异质性,并表征了SSc患者血管微环境的细胞变化特征。研究人员通过成像质谱流式细胞术分析了SSc患者和对照组的皮肤活检组织,共获得90 755个细胞,包括2987个内皮细胞和4096个免疫细胞。他们鉴定了7个不同的血管内皮细胞亚群、2个淋巴管内皮细胞亚群和3个周细胞亚群。

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.123.323299

 

9.(Microbiome,IF: 15.5)Astral质量分析器对高度复杂样本的具有惊人的分析能力和速度

研究人员提出了一种新策略,用于快速确定给定样本的微生物群落结构,并设计一个定制的蛋白质序列数据库,以优化利用大量串联质谱数据。这种方法充分利用了第一代四极杆Orbitrap质谱仪的功能,,并结合了非对称轨道无损(Astral)分析器,可提供快速的MS/MS扫描速度和灵敏度。

研究人员利用从人类粪便样本中提取的肽与精确数量的两种参考细菌肽混合,采用了DDA和DIA两种采集策略进行分析。该方法在30分钟的DIA运行运行中实现了超过122,000个独特肽和38,000个蛋白质组的覆盖。这与目前最先进的宏蛋白质组学方法大相径庭,从而扩大了生物系统代谢途径的覆盖范围。这一策略与Astral质量分析器相结合,代表了微生物组功能分析的一次飞跃。

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01766-4

 

10.(Clin Cancer Res,IF: 11.5)血浆蛋白质组特征可预测髓样肿瘤风险

克隆性造血(CH)被认为是髓样肿瘤(MN)的起源。然而,我们对克隆性造血演变为骨髓性肿瘤的机制以及骨髓性肿瘤临床风险预测的了解仍然有限。

研究人员联合研究了英国生物库中46,237人在基线研究开始时的CH和血浆蛋白质组特征。在500,036人每年的随访期间,有115人罹患MN。采用Cox比例风险回归法检测了血浆蛋白水平与MN风险之间的关系。

研究人员鉴定了115种与MN风险相关的蛋白质,其中30%(N=34)也与CH相关。这些蛋白质富含已知的先天性和适应性免疫系统调节因子。血浆蛋白质组学提高了对MN风险的预测能力(AUC=0.85),超过了临床因素和CH(AUC=0.80)。

在一个独立的群体(N=381,485)中,研究人员使用血浆蛋白水平的遗传多基因风险评分(PRS)来验证这些蛋白与MN发生的相关性。PRS分析表明,他们发现的大多数MN相关蛋白与MN风险没有直接因果关系,而是代表了调节CH向MN发展通路的下游标记物。

https://aacrjournals.org/clincancerres/article/doi/10.1158/1078-0432.CCR-23-3468/735081/Plasma-Proteomic-Signature-Predicts-Myeloid

 

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