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液相色谱-串联质谱法检测甲基化和乙酰化修饰的组蛋白H3及其在表观遗传药物评估中的应用

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分析化学 2024年第6期52卷 818-836页

作者：史钦鋆瞿敏敏李治马波陈佳徐斌徐华谢剑炜青岛大学药学院军事医学研究院国家安全特需药品全国重点实验室

基于液相色谱-串联质谱技术（Liquid chromatography tandem mass spectrometry, LC-MS/MS），采用三重四极杆质谱的多反应选择离子监测（Multiple reaction monitoring, MRM）模式，应用自下而上的蛋白分析策略，对细胞组蛋白H3 N端的... 详细信息

基于液相色谱-串联质谱技术（Liquid chromatography tandem mass spectrometry, LC-MS/MS），采用三重四极杆质谱的多反应选择离子监测（Multiple reaction monitoring, MRM）模式，应用自下而上的蛋白分析策略，对细胞组蛋白H3 N端的常见甲基化和乙酰化修饰位点及表达水平进行定量分析。将本方法应用于28种表观遗传药物引起的细胞组蛋白H3修饰变化的检测，结果表明，其中25种药物（包括去乙酰化酶抑制剂Abexinostat、Valproic acid和AGK7等）暴露HepG2细胞24 h后诱导的组蛋白H3修饰变化与其已报道的生物活性一致，同时也可检测到其它修饰变化；其余3种药物，包括去甲基化酶抑制剂IOX1、GSK-j1和乙酰化转移酶抑制剂L002，在暴露细胞后仅检测到与已报道活性不同的修饰变化；总体检测吻合率达到89.3%。本方法能通量化定量分析组蛋白H3修饰位点及其变化，具有特异性好和修饰信息丰富等优势，有望为表观遗传活性化合物的筛选评估及作用机制探讨提供新的技术工具。

关键词：表观遗传药物液相色谱-串联质谱组蛋白甲基化乙酰化

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HIV耐药毒株传播的监测

中国热带医学 2024年第1期24卷 6-11页

作者：李韩平李林李敬云军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

传播性耐药(transmitted drug resistance,TDR)指HIV耐药毒株的感染,在没有抗逆转录病毒(antiretroviral,ARV)药物暴露史的患者中检出耐药,将影响一线抗病毒治疗及暴露前后预防的效果,是实现艾滋病防治目标的重大现实威胁。耐药毒株适... 详细信息

传播性耐药(transmitted drug resistance,TDR)指HIV耐药毒株的感染,在没有抗逆转录病毒(antiretroviral,ARV)药物暴露史的患者中检出耐药,将影响一线抗病毒治疗及暴露前后预防的效果,是实现艾滋病防治目标的重大现实威胁。耐药毒株适应性的改变是决定其传播风险的根本性生物学因素,影响监测人群选择、从感染到耐药检测时间的确定及检测方法的应用;传播性耐药突变的定义和分类是获得准确监测结果的关键。本文介绍了近年来耐药毒株的适应性、监测的耐药突变、监测人群选择等方面的研究进展,提出了我国TDR监测应重点开展的工作,包括建立适合我国毒株特点的监测耐药突变、建立和使用高分辨测序方法准确鉴定混合碱基、实现TDR监测的规范化等,从而为准确获得TDR监测结果,有效遏制耐药毒株的传播提供科技支撑。

关键词：传播性耐药监测耐药突变适应性

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合成生物学在多糖结合疫苗研发中的应用

合成生物学 2024年第2期5卷 338-352页

作者：叶精勤黄文华潘超朱力王恒樑军事科学院军事医学研究院病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

由于合成生物学的快速发展,目前已经实现了人工设计DNA和蛋白质的合成,对具有重要生物学功能、结构也更为复杂的糖类物质进行精准设计合成,也将是合成生物学未来发展的重要方向。近年来,一种基于细菌寡糖转移酶体系的蛋白多糖偶联技术... 详细信息

由于合成生物学的快速发展,目前已经实现了人工设计DNA和蛋白质的合成,对具有重要生物学功能、结构也更为复杂的糖类物质进行精准设计合成,也将是合成生物学未来发展的重要方向。近年来,一种基于细菌寡糖转移酶体系的蛋白多糖偶联技术发展迅速,已被广泛应用于病原细菌多糖结合疫苗的生物合成制备。本文综述了该技术体系中的寡糖转移酶元件、载体蛋白元件、异源多糖抗原合成线路以及工程菌株改造等核心关键模块的最新研究进展。使用生物活体系统,发酵生产多糖结合疫苗,具有产物均一性好、步骤简便、绿色环保等优势,是一种亟待发展的新兴技术,同时也存在一些技术细节需要完善。未来,寡糖转移酶的定向进化、纳米颗粒型蛋白载体的应用、多糖合成基因的组合重排、工程菌株的代谢途径优化,将有望进一步促进多糖结合疫苗的生物合成研究。

关键词：糖合成生物学多糖结合疫苗蛋白多糖偶联技术寡糖转移酶

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产气荚膜梭菌ε毒素的研究进展

微生物学通报 2024年第7期51卷 2289-2300页

作者：岳楠康琳李佳欣王菁高姗辛文文王景林军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细... 详细信息

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细胞膜上形成孔道,导致内容物的异常释放,从而损伤细胞,其中髓鞘和淋巴细胞蛋白(myelin and lymphocyte,MAL)是ETX发挥毒性效应的特异性受体。目前ETX的防治手段有限,仅适用于动物的粗制疫苗,适用于人类的疫苗仍在研发之中,并且潜在治疗药物在探索中。近年来,研究者在ETX的成孔机制、特异性受体、疫苗和治疗药物的研究方面取得了较多的进展。本文对上述几个方面进行综述,旨在为ETX的进一步研究提供有价值的参考。

关键词：产气荚膜梭菌ε毒素成孔毒素髓鞘和淋巴细胞蛋白疫苗

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“国际公共卫生紧急事件”下的mRNA疫苗研发

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合成生物学 2024年第2期5卷 310-320页

作者：叶青秦成峰军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、... 详细信息

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、新型冠状病毒感染和猴痘疫情。疫苗是应对传染病疫情的有力武器,合成生物学的发展突破了传统疫苗存在的难点问题和技术瓶颈,为病毒性传染病防控提供了全新的思路,尤其是mRNA疫苗作为下一代疫苗研发的平台技术,具有安全性强、有效性良好、研发周期短、易规模化生产、易扩大产能等特点,在应对新突发传染病疫情方面具有明显的优势。目前,新冠mRNA疫苗已正式获批上市,针对流感、寨卡和猴痘病毒的多款mRNA疫苗已进入临床研究阶段,埃博拉mRNA疫苗处于临床前研究阶段,而针对脊髓灰质炎病毒尚无mRNA疫苗研究的报道。本文就历次PHEIC应对中mRNA疫苗的研发进展进行了详细梳理和评述,同时对mRNA疫苗应对PHEIC的未来发展趋势和挑战进行了展望和讨论。结合合成生物学、生物化学和人工智能等多学科技术对mRNA分子设计、高效递送以及疫苗生产和储存运输等进行优化,有望进一步提高mRNA疫苗的有效性和可及性。综上,尽管尚无法预知下一次PHEIC何时会出现,但当下一次PHEIC出现时,mRNA疫苗技术一定会成为人类防范PHEIC的有力武器。

关键词：国际公共卫生紧急事件 mRNA疫苗病毒性传染病流感病毒埃博拉病毒脊髓灰质炎病毒寨卡病毒新冠病毒猴痘病毒

鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统功能蛋白的研究及应用新进展

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微生物学报 2024年第2期64卷 391-407页

作者：王海蓉宁年智王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力... 详细信息

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力,影响其耐药进化、宿主侵袭感染等过程。其中,缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体(valine-glycine repeat protein G,VgrG)、脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白(proline-alanine-alanine-arginine,PAAR)、溶血素共调节蛋白(hemolysin-coregulated protein,Hcp)和效应-免疫(effector-immunity,E-I)对发挥着关键作用。有关T6SS的研究总结虽然很多,但是鲜有文章系统概述其临床应用前景,因为这对T6SS功能蛋白的鉴定、特性、转运机制等基础研究的进展提出了挑战。本文通过综述鲍曼不动杆菌中T6SS的分布、主要功能蛋白的特性及转运机制的研究进展,结合T6SS的应用案例,提供其应用的可行性证据。以期进一步推动鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统基因和功能的研究,为开发新型抗感染疫苗、筛选合适的靶点抑制剂及生产工程化药物递送工具提供新的思路。

关键词：鲍曼不动杆菌 Ⅵ型分泌系统缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白溶血素共调节蛋白效应-免疫对

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不同血清型肉毒毒素受体结合域研究进展

微生物学报 2024年第7期64卷 2172-2193页

作者：尹凡铭朱晨思李涛王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结... 详细信息

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结构域组成:重链羧基端细胞受体结合域、氨基端的易位域和轻链催化域。在运动神经元表面,受体结合域首先与聚唾液酸神经节苷脂结合,随后与突触囊泡蛋白2或突触囊泡结合蛋白结合形成双受体复合物。每种血清型的受体结合域都必须与其相应受体结合才能发挥作用。肉毒毒素的结构功能及其对宿主的作用一直都是研究热点。近年来,因受体结合域可以促进肉毒毒素与运动神经元膜特异性结合,而成为新的研究方向。本综述将概述不同血清型肉毒毒素与受体结合过程中受体结合域结构变化和结合位点差异。通过分析不同血清型及亚型的序列以及受体结合域结构特征,可以更好地了解细胞受体结合域的序列差异和功能,并为肉毒毒素的治疗策略提供新思路。

关键词：肉毒毒素受体结合域神经节苷脂突触囊泡蛋白2 突触囊泡结合蛋白

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基于头发蛋白质组学区分个人特质的方法学探究

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 230-240页

作者：吴晓淋张涛徐平张亚莉张振鹏贵州大学医学院贵阳550025 军事科学院军事医学研究院生命组学研究所蛋白质组学国家重点实验室国家蛋白质科学中心(北京)北京蛋白质组研究中心北京102206 中国医学科学院蛋白组学与新药研发创新单元北京102206

目的头发是一类重要的皮肤附属物,主要由角蛋白和角蛋白相关蛋白等组成。不同种族及性别样本的头发蛋白质组成和占比存在差异,且目前缺乏高效率提取头发蛋白的方法。本文探究基于定量头发蛋白质组学方法,旨在探索该方法区分不同个体的... 详细信息

目的头发是一类重要的皮肤附属物,主要由角蛋白和角蛋白相关蛋白等组成。不同种族及性别样本的头发蛋白质组成和占比存在差异,且目前缺乏高效率提取头发蛋白的方法。本文探究基于定量头发蛋白质组学方法,旨在探索该方法区分不同个体的可能性。方法以3例头发样本,对样品处理方法和裂解缓冲液进行探究,发展一种名为PLEE(PTM lab for protein extraction from hair with high efficiency)的稳定、高效的头发蛋白质提取方法,对7例人发样本,以PLEE法进行提取,结合胶内消化方法进行蛋白质组学实验,产出蛋白质组学数据,分析个体间的头发蛋白质组成及占比。结果共鉴定274种蛋白质,共有的蛋白质107种,非共有蛋白质种类在57~119,部分样本存在独特鉴定蛋白。使用共鉴定107种蛋白质进行定量蛋白质组分析,通过聚类和主成分分析,可将各样本进行区分,且技术重复样本可聚在一起,表明流程的稳定性。另外,筛选出10个关键蛋白(KRT33A、KRTAP9-6、KRT83、KRTAP7-1、KRT32、BLMH、KRT38、KRTAP11-1、NPAS1、KRTAP4-3)在不同个体之间差异比较大且在同个体中蛋白质鉴定稳定。结论不同个体的头发蛋白质组成存在差异,筛选出的10个蛋白质有望作为区分个体特质的关键蛋白,在个体识别、刑侦方面具有重大的应用潜力。

关键词：头发蛋白质组学个人特质 PLEE

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RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰:旧貌新颜

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 731-739页

作者：李虎杰曹正岳郑晓飞河北大学化学与材料科学学院药物化学与分子诊断教育部重点实验室河北省化学生物学重点实验室河北保定071002 军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所实验血液学与生物化学研究室放射生物学北京市重点实验室北京100850

细胞内存在多种类型的RNA分子,在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团,修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能,RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下,8-羟基鸟嘌呤是一种标志性的... 详细信息

细胞内存在多种类型的RNA分子,在调控细胞进程中各自发挥着重要的作用。RNA修饰是在RNA分子上添加化学基团,修饰基团可以改变RNA稳定性、结构和功能,RNA修饰使RNA的功能和作用具有多样性。在氧化应激条件下,8-羟基鸟嘌呤是一种标志性的RNA氧化修饰形式。RNA的结构与功能都可能会受到8-羟基鸟嘌呤修饰的影响,RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰发生可以通过诱导RNA链断裂、碱基脱落等方式影响RNA的结构与功能。研究表明,RNA中8-羟基鸟嘌呤修饰水平可以作为疾病发展的评估指标。随着RNA修饰研究的深入,对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的研究也日益受到重视。本文主要对RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生成、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰的生物学功能、RNA 8-羟基鸟嘌呤修饰修复调控相关蛋白质分子、8-羟基鸟嘌呤修饰RNA分子检测技术,以及RNA 8-羟基鸟嘌呤与神经性疾病和癌症等疾病的关系研究进展进行综述,旨在为RNA修饰的生物学功能和8-羟基鸟嘌呤修饰RNA在疾病中的潜在作用研究提供思路和启示。

关键词： RNA氧化 8-羟基鸟嘌呤氧化应激修复疾病

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