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磷酸化蛋白质组学技术的发展及其在环境毒理研究中的应用

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环境科学学报 2016年第2期36卷 398-412页

作者：梁雪芳赵吉查金苗王子健内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

磷酸化修饰是蛋白质最主要的翻译后修饰形式之一,磷酸化蛋白质组学从整体上观察细胞或组织中磷酸化修饰的状态及其变化,为探讨药物刺激和环境应激下生物体受损的生物学过程提供新的视角.针对磷酸化蛋白质组学技术的发展以及其在环境毒... 详细信息

磷酸化修饰是蛋白质最主要的翻译后修饰形式之一,磷酸化蛋白质组学从整体上观察细胞或组织中磷酸化修饰的状态及其变化,为探讨药物刺激和环境应激下生物体受损的生物学过程提供新的视角.针对磷酸化蛋白质组学技术的发展以及其在环境毒理研究中的应用展开综述.首先,从磷酸化肽富集、磷酸化蛋白的鉴定和磷酸化位点的预测、定量磷酸化蛋白质组学研究3个方面对磷酸化蛋白质组学技术的研究内容和分析策略进行了概述.在此基础上,按照离体实验、活体实验以及毒性作用通路分析3部分对磷酸化蛋白质组学在环境毒理研究中的应用进行了详细阐述.最后,总结了目前磷酸化蛋白质组学研究的不足,并有针对性地提出了磷酸化蛋白质组学在环境毒理研究中的发展方向.

关键词：磷酸化修饰磷酸化蛋白质组学环境毒理学

磷酸化蛋白质组学富集策略进展及其在疾病研究中的应用

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中国药科大学学报 2016年第1期47卷 19-29页

作者：武维新严佳谭喜莹李博苏梦翔严方狄斌中国药科大学药物分析教研室南京210009 中国药科大学药物质量与安全预警教育部重点实验室南京210009 江苏省中医院临床药学研究室南京210029

蛋白质磷酸化是生物体内重要的翻译后修饰,几乎参与调节着细胞增殖、信号转导、新陈代谢、肿瘤发生等过程在内的所有生命活动。对磷酸化蛋白质组的全面分析可以帮助人们深入了解磷酸化蛋白在生命过程中的作用,协助发现生物标志物,辅助... 详细信息

蛋白质磷酸化是生物体内重要的翻译后修饰,几乎参与调节着细胞增殖、信号转导、新陈代谢、肿瘤发生等过程在内的所有生命活动。对磷酸化蛋白质组的全面分析可以帮助人们深入了解磷酸化蛋白在生命过程中的作用,协助发现生物标志物,辅助疾病的诊疗。然而,磷酸化蛋白丰度低、信号被非磷酸化肽段所掩盖等问题限制了磷酸化蛋白质组学的发展。因此,亟需开发高效的富集策略,如设计新型纳米材料,合并多种分析方法等,以提高检测灵敏度、富集特异性,增大富集容量。本文回顾了近年来磷酸化蛋白质组学研究策略中的富集策略进展及其在疾病研究中的应用。

关键词：磷酸化蛋白质组学富集策略新材料疾病研究

磷酸化蛋白质组学在三阴性乳腺癌诊治研究中的进展

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生物工程学报 2024年第2期40卷 321-336页

作者：史云蔚左涛徐平中国医科大学公共卫生学院环境毒理学研究室辽宁沈阳110122 军事科学院军事医学研究院生命组学研究所国家蛋白质科学中心(北京)北京蛋白质组研究中心蛋白质组学国家重点实验室北京102206 中国医学科学院蛋白组学与新药研发创新单元北京102206

三阴性乳腺癌是乳腺癌中恶性程度最高的亚型,其治疗仍以化疗为主,但容易出现耐药,且患者预后较差。随着蛋白质组学技术的发展,磷酸化蛋白质组学研究取得了长足的进步,并在肿瘤发生发展机制和诊治研究中得到了广泛的应用。同样,磷酸化蛋... 详细信息

三阴性乳腺癌是乳腺癌中恶性程度最高的亚型,其治疗仍以化疗为主,但容易出现耐药,且患者预后较差。随着蛋白质组学技术的发展,磷酸化蛋白质组学研究取得了长足的进步,并在肿瘤发生发展机制和诊治研究中得到了广泛的应用。同样,磷酸化蛋白质组学在三阴性乳腺癌的发生发展、靶向治疗和耐药机制研究等方面也发挥着重要作用。本文主要对目前磷酸化蛋白质组学在三阴性乳腺癌中的研究进展进行综述,旨在为基于磷酸化蛋白质组学的三阴性乳腺癌发生发展机制和诊治研究提供指导和帮助。

关键词：蛋白质组学磷酸化蛋白质组学三阴性乳腺癌

磷酸化蛋白质组学技术分析抗菌肽merecidin抑制人肺腺癌A549细胞增殖的作用机制

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中国肿瘤生物治疗杂志 2020年第11期27卷 1229-1238页

作者：贾琴琴杨婷婷王雅蓉张倩楠王秀青宁夏医科大学临床医学院宁夏回族自治区银川750004

目的:以磷酸化蛋白质组学技术分析抗菌肽merecidin处理人肺腺癌A549细胞后细胞内磷酸化蛋白质表达的差异,探究merecidin对肺腺癌A549细胞蛋白质活性、功能的影响以及涉及的信号通路。方法:采用9μmol/L merecidin处理肺腺癌A549细胞6 h... 详细信息

目的:以磷酸化蛋白质组学技术分析抗菌肽merecidin处理人肺腺癌A549细胞后细胞内磷酸化蛋白质表达的差异,探究merecidin对肺腺癌A549细胞蛋白质活性、功能的影响以及涉及的信号通路。方法:采用9μmol/L merecidin处理肺腺癌A549细胞6 h,收集并提取总蛋白,SDS-PAGE检验全蛋白提取效果,加入胰酶来对蛋白质进行酶解。酶解所获肽段用TMT标记、采用HPLC分级分离、经IMAC磷酸化修饰富集以及液相色谱-质谱联用(HPLC-MS/MS)分离肽段。使用localization probability>0.75的标准对鉴定数据进行过滤,利用GO(Gene Ontology)数据库、KEGG(KyotoEncyclopedia of Genes and Genomes)数据库和STRING数据库对磷酸化蛋白组学数据进行分析。结果:SDS-PAGE结果显示,经9μmol/L merecidin处理后的A549细胞全蛋白分离效果清晰、无明显降解,且实验组与对照组条带差异明显;质谱共鉴定出位于3 089个蛋白上的10 320个磷酸化修饰位点,以|Fold change|>或蛋白质及其1 172个磷酸化位点。蛋白质功能富集显示,磷酸化水平显著变化的蛋白质功能主要集中在蛋白质分子结合、代谢活性、分子功能调节、细胞进程、生物功能调节等方面;整合通路生物信息学分析结果显示,差异蛋白与Ras、PI3K/AKT、mTOR、AMPK等多条通路相关联;经过COG数据库筛选,发现差异性磷酸化蛋白主要集中在细胞信号转导、RNA转录、翻译后加工和修饰、核糖体合成蛋白质、细胞骨架蛋白形成及细胞内的物质转运和分泌、囊泡运输等多个方面;蛋白质互相作用层面分析结果显示,merecidin处理后的A549细胞中形成以MAPK1、RPL23A、SRSF3H、NCBP1等为关键蛋白的相互作用网,其中ATG2B、ULK1等蛋白显著上调,MAPK1、AKT1等蛋白显著下调。结论:磷酸化蛋白组学分析结果显示,抗菌肽merecidin可能通过MAPK、RPL23A、SRSF3H和AKT1等关键蛋白质在多方面生物功能和多条信号通路中发挥作用,促进肺腺癌A549细胞凋亡和自噬,从而抑制细胞的增殖。

关键词：肺腺癌抗菌肽 merecidin A549细胞磷酸化蛋白质组学

磷酸化蛋白质组学鉴定PTPLAD1调控的结肠癌细胞酪氨酸磷酸化蛋白质

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中国病理生理杂志 2015年第5期31卷 845-851页

作者：胡阳杨杰余汝媛汪洋暨南大学生命科学技术学院功能蛋白质研究广东普通高校重点实验室广东广州510632

目的:用磷酸化蛋白质组学的方法鉴定并分析结肠癌细胞中含蛋白酪氨酸磷酸酶样A结构域蛋白1(PTPLAD1)调控的酪氨酸磷酸化蛋白。方法:运用siRNA技术沉默PTPLAD1的表达,于细胞培养条件下运用氨基酸稳定同位素标记技术(stable lsotope label... 详细信息

目的:用磷酸化蛋白质组学的方法鉴定并分析结肠癌细胞中含蛋白酪氨酸磷酸酶样A结构域蛋白1(PTPLAD1)调控的酪氨酸磷酸化蛋白。方法:运用siRNA技术沉默PTPLAD1的表达,于细胞培养条件下运用氨基酸稳定同位素标记技术(stable lsotope labeling with amino acids in cell culture,SILAC)标记细胞,用酪氨酸磷酸化抗体免疫沉淀富集酪氨酸磷酸化蛋白,用LTQ-Orbitrap XL质谱鉴定因敲低PTPLAD1所出现的差异表达的酪氨酸磷酸化蛋白,进一步利用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)软件对这些差异蛋白进行生物信息学分析。结果:用real-time PCR筛选得到有效的siRNA干扰片段,Western blot验证其干扰效果及有效干扰时间。质谱鉴定PTPLAD1调控的差异酪氨酸磷酸化蛋白共20个,其中显著上调的8个,显著下调的10个,主要为转录因子及肿瘤标志物相关蛋白。IPA软件的结果表明PTPLAD1调控的差异酪氨酸磷酸化蛋白的功能主要与器官发育分化、维持组织分化类型及细胞凋亡、增殖相关。结论:成功鉴定出PTPLAD1调控的差异酪氨酸磷酸化蛋白,可以为后续研究PTPLAD1在结肠癌的发生发展中的作用及机理提供基础。

关键词：含蛋白酪氨酸磷酸酶样A结构域蛋白1 HCT-116细胞小干扰RNA 氨基酸稳定同位素标记技术磷酸化蛋白质组学

磷酸化蛋白质组学在哺乳动物精子研究中的应用

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基因组学与应用生物学 2017年第7期36卷 2862-2866页

作者：张鹏飞濮黎萍王焕景赵秀玲陈富美陆阳清张明广西大学动物繁殖研究所亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

蛋白质磷酸化是蛋白质翻译后最普遍、最重要的修饰之一,是生物体内一种普通的调节方式,参与调控细胞增殖、信号转导、新陈代谢、肿瘤发生等分子机能,并在精子信号转导和酶合成表达的过程中起重要作用。对精子磷酸化蛋白的研究有助于深... 详细信息

蛋白质磷酸化是蛋白质翻译后最普遍、最重要的修饰之一,是生物体内一种普通的调节方式,参与调控细胞增殖、信号转导、新陈代谢、肿瘤发生等分子机能,并在精子信号转导和酶合成表达的过程中起重要作用。对精子磷酸化蛋白的研究有助于深入了解精子发生、运输、获能,以及精卵识别的调控机理。因此,在磷酸化蛋白组学的层面上研究精子的各项机能可以为雄性不育更深层的研究提供一条新的道路。

关键词：哺乳动物精子磷酸化蛋白质组学

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磷酸化蛋白质组学在药物研究中的应用进展

中国药房 2015年第30期26卷 4311-4316页

作者：王冬郑礼胜雷勇胜钱钧强王晨天津医科大学肿瘤医院/国家肿瘤临床医学研究中心/天津市肿瘤防治重点实验室天津300060 天津药物研究院有限公司天津300193

目的:了解磷酸化蛋白质组学在药物研究中的应用现状,为促进其更好地服务于药物研究提供参考。方法:查阅近年来国内外相关文献,对磷酸化蛋白质组学在药物研究中的应用进展进行归纳和总结。结果与结论:磷酸化蛋白质组学虽然是蛋白质组学... 详细信息

目的:了解磷酸化蛋白质组学在药物研究中的应用现状,为促进其更好地服务于药物研究提供参考。方法:查阅近年来国内外相关文献,对磷酸化蛋白质组学在药物研究中的应用进展进行归纳和总结。结果与结论:磷酸化蛋白质组学虽然是蛋白质组学的一个新分支,但却明显有别于蛋白质组学,主要体现在其调节生命活动方面。药物研究过程中的几个重要方面包括目标识别、作用机制阐明、信号网络构建、药物重新定位和复合分层、药物毒性预测、药效学和目标接触生物标志物识别以及患者的分层等,而在计算机软件分析的帮助下,利用磷酸化蛋白质组学技术有助于以上各个方面研究的顺利开展。磷酸化蛋白质组学技术在药物研究过程中正在发挥越来越重要的作用。

关键词：磷酸化蛋白质组学药物研究应用进展

基于质谱的磷酸化蛋白质组学:富集、检测、鉴定和定量

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生物化学与生物物理进展 2018年第12期45卷 1250-1258页

作者：石文昊童梦莎李恺王钰珅丁琛国家蛋白质科学中心(北京) 北京蛋白质组研究中心蛋白质组学国家重点实验室北京102206 清华大学生命科学学院北京100084 复旦大学生命科学学院上海200438

磷酸化是一种调控生命活动的重要翻译后修饰,调控生物的生长发育、信号转导、以及疾病的发生发展.从上世纪80年代开始,质谱应用于蛋白质磷酸化的检测中,极大地推动了磷酸化蛋白质组学的发展.质谱检测拥有高灵敏度、高通量的特点,更重要... 详细信息

磷酸化是一种调控生命活动的重要翻译后修饰,调控生物的生长发育、信号转导、以及疾病的发生发展.从上世纪80年代开始,质谱应用于蛋白质磷酸化的检测中,极大地推动了磷酸化蛋白质组学的发展.质谱检测拥有高灵敏度、高通量的特点,更重要的是具有位点分辨率,因此基于质谱的磷酸化蛋白质组检测方法得到不断的发展和推广.常见的磷酸化蛋白质组研究,首先对磷酸化肽段进行富集,然后进行串联质谱分析,最后通过搜索引擎对修饰位点进行鉴定和定量.本文从这个三个基本方面,对磷酸化蛋白质组研究进行综述,并对未来研究发展方向进行讨论.

关键词：磷酸化蛋白质组学方法串联质谱修饰位点解析

磷酸化蛋白质组学揭示NogoA/NgR/RhoA/ROCK信号通路参与经典致幻剂诱导的甩头反应

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中国药理学与毒理学杂志 2023年第7期37卷 544-545页

作者：王劭文孙毅苏瑞斌军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室神经精神药理学北京市重点实验室

目的通过磷酸化蛋白质组学检测经典致幻剂诱导甩头反应的相关磷酸化蛋白，探讨经典致幻剂诱导甩头反应的分子机制以及潜在治疗靶点。方法定量磷酸化蛋白质组学检测经典致幻剂作用下大鼠大脑皮质中的蛋白磷酸化变化，生物信息学和文献... 详细信息

目的通过磷酸化蛋白质组学检测经典致幻剂诱导甩头反应的相关磷酸化蛋白，探讨经典致幻剂诱导甩头反应的分子机制以及潜在治疗靶点。方法定量磷酸化蛋白质组学检测经典致幻剂作用下大鼠大脑皮质中的蛋白磷酸化变化，生物信息学和文献查阅分析经典致幻剂特异性诱导的磷酸化蛋白。通过使用目标蛋白的工具药物干预经典致幻剂诱导的甩头反应来初步筛选并验证关键蛋白在甩头反应中的功能。结果磷酸化蛋白质组学发现甩头反应10 min时大鼠大脑皮质中大量蛋白发生磷酸化变化。蛋白筛选得到Nogo-A和RhoA蛋白参与经典致幻剂作用机制，甩头实验进一步验证Nogo-A/NgR/RhoA/ROCK信号通路参与经典致幻剂诱导的甩头行为。结论蛋白质磷酸化修饰参与经典致幻剂诱导的甩头反应。Nogo-A/NgR/RhoA/ROCK信号通路参与经典致幻剂诱导的甩头反应。

关键词：经典致幻剂甩头反应磷酸化蛋白质组学