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临床蛋白质组学与结直肠癌精准诊治研究进展

科学通报 2024年

作者：邵营宽徐凯伦董琦郭天南袁瑛邵吉民西湖实验室(生命科学和生物医学浙江省实验室) 西湖智能蛋白质组中心浙江大学医学院病理学与病理生理学系西湖大学医学院/生命科学学院浙江大学癌症研究院浙江省恶性肿瘤临床医学研究中心浙江大学医学院附属第二医院肿瘤研究所(恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室) 西湖大学未来产业研究中心

蛋白质组学(proteomics)是研究细胞、组织、体液或生物体的全部蛋白质的新兴交叉科学,对蛋白质进行整体的定性、定量和动态鉴定,并阐释其生物学功能. 21世纪以来,随着质谱(mass spectrometry, MS)技术进步,蛋白质组学获得了快速发展.肿... 详细信息

蛋白质组学(proteomics)是研究细胞、组织、体液或生物体的全部蛋白质的新兴交叉科学,对蛋白质进行整体的定性、定量和动态鉴定,并阐释其生物学功能. 21世纪以来,随着质谱(mass spectrometry, MS)技术进步,蛋白质组学获得了快速发展.肿瘤是具有高度异质性和动态演化的疾病,基于质谱技术的临床蛋白质组学可以分析肿瘤组织中的肿瘤细胞、间质细胞、免疫细胞、细胞外基质,以及其他体液的蛋白质组变化,为认识肿瘤病变机制以及发现肿瘤生物标志物和治疗靶标等提供了重要技术手段,多个跨国学术组织已经开展大规模临床肿瘤样本蛋白质组研究.结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全世界第三常见癌症以及第二癌症相关死因.我国近年来社会和经济发展迅猛,人们的生活方式和饮食结构出现了变化,结直肠癌的发病率与死亡率持续上升,同时患者呈现出越来越年轻的趋势.近年来,临床蛋白质组学在阐明结直肠癌发生发展分子机制、寻找生物标记物和药物靶点、推动临床肿瘤精准诊治研究等方面取得了重要研究进展.未来随着单细胞和原位空间蛋白质组学技术以及人工智能等技术的发展,将进一步推动大规模的临床样本蛋白质组研究,并联合多组学研究,为降低肿瘤发病率和死亡率发挥重要作用.本文主要对国内外临床蛋白质组学在结直肠癌精准诊治研究中的进展进行综述.

关键词：临床蛋白质组学结直肠癌病变机制生物标志物和药物靶标精准诊治

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群体感应信号分子对免疫系统的影响

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：马文敏陈轩岐马红霞张文慧孔令聪周昱伽胡元元贾宇浙江可明生物医药有限公司吉林农业大学生命科学学院吉林农业大学动物医学院吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心

近年来，宿主导向的抗菌药物研发逐步成为抗感染领域的热点。通过对宿主和病原菌的相互作用机制进行研究，发现免疫系统是宿主导向抗菌药物的关键靶点之一。在以细菌为首的微生物种群中存在一种通讯交流系统称为群体感应系统，其主要用... 详细信息

近年来，宿主导向的抗菌药物研发逐步成为抗感染领域的热点。通过对宿主和病原菌的相互作用机制进行研究，发现免疫系统是宿主导向抗菌药物的关键靶点之一。在以细菌为首的微生物种群中存在一种通讯交流系统称为群体感应系统，其主要用于调整多微生物群落结构并协调群体行为。当微生物分泌的群体感应信号分子达到阈值浓度时，激活了群体感应系统并引起微生物整体基因表达变化。除了对微生物自身密度的调控外，群体感应信号分子还可以作为病原微生物与宿主之间纽带进入宿主免疫系统并发挥作用，在影响免疫细胞形态结构、细胞因子分泌以及诱导细胞凋亡等方面导致宿主免疫损伤，并造成宿主免疫功能失常。因此以宿主免疫系统为作用靶点，利用群体感应信号分子为目标开发抗菌药物，可以有效抑制病原菌对宿主免疫功能的侵袭并协助宿主抗菌。本文将对重要群体感应信号分子引发的宿主免疫应答反应机制进行综述，深入探究宿主导向抗菌药物的可能作用靶点，以期为预防或治疗病原体感染以及相关药物研发提供新方向。

关键词：群体感应系统群体感应信号分子免疫应答免疫细胞

细菌新生RNA捕获及转录延伸速率检测方法的开发与应用(英文)

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：李媛媛王雨婷武子淳李昊轩费明月孙东昌 Gualerzi O.Claudio Fabbretti Attilio Giuliodori Annamaria 马红霞贺承光吉林农业大学生命科学技术学院教育部生物反应器与药物开发工程研究中心卡梅里诺大学生物科学与兽医学院浙江工业大学生物技术与生物工程学院

目的：检测和定量细胞中RNA的合成是一种广泛应用于监测细胞活力、健康和代谢率的技术。在环境刺激下，内参基因和靶基因都会发生一定程度的降解。因此，在受到环境刺激后，必须考虑对新生RNA的精确捕获和RNA转录水平的检测。方法：使... 详细信息

目的：检测和定量细胞中RNA的合成是一种广泛应用于监测细胞活力、健康和代谢率的技术。在环境刺激下，内参基因和靶基因都会发生一定程度的降解。因此，在受到环境刺激后，必须考虑对新生RNA的精确捕获和RNA转录水平的检测。方法：使用5-乙基尿苷(5-EU)对新生RNA进行标记，利用“点击化学”和磁珠筛选相结合的方法，将叠氮化物-生物素介质配体与磁球连接，随后捕获新生RNA并进行荧光分子信标(M.B.)和qRT-PCR方法检测16S rRNA转录速率。结果：本研究采用了“点击化学”和磁珠筛选相结合的RNA捕获方法，优化了革兰氏阴性菌，特别是大肠杆菌的转录速率检测方法。结论：与其他文章报道的利用磁珠筛选的实验方法相比，本研究采用的技术方案更适合细菌，操作步骤简单，易于实现，是研究人员有效的RNA捕获方法。

关键词：新生RNA筛选点击化学荧光分子信标

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蓝藻溶藻细菌研究现状的可视化分析

河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 111-122,F0002页

作者：李仁辉王广诸战诞耿若真肖鹏张和温州大学生命与环境科学学院温州大学城镇水污染生态治理技术国家地方联合工程研究中心浙江温州325035 温州市珊溪水利枢纽管理中心浙江温州325304

蓝藻水华的暴发严重影响了水生生物以及饮用水的安全,溶藻菌能够以直接或间接的方式对蓝藻水华起到防治作用.以中国知网和Web of Science两个数据库中2002至2022年蓝藻溶藻菌及其相关领域的文献为数据源,运用CiteSpace软件构建关于发文... 详细信息

蓝藻水华的暴发严重影响了水生生物以及饮用水的安全,溶藻菌能够以直接或间接的方式对蓝藻水华起到防治作用.以中国知网和Web of Science两个数据库中2002至2022年蓝藻溶藻菌及其相关领域的文献为数据源,运用CiteSpace软件构建关于发文作者、国家、机构以及关键词的知识图谱,分析该领域的研究热点以及未来研究趋势.结果表明:(1)近年来关于蓝藻溶藻菌方面的发文量一直呈上升趋势,国内主要以中国科学院、西南大学等单位为主,国外主要以韩国汉阳大学等单位为主;(2)2022年以前研究者主要关注蓝藻溶藻菌的分离鉴定、菌藻关系、放线菌、氧化应激、16S rRNA、溶藻机制、微生物群体、浮游植物、溶藻物质成分、培养条件优化等方面,2022年以后,蓝藻溶藻菌的分离鉴定、蓝藻水华的生物治理、氧化应激反应、溶藻分子机制、群体感应(quorum sensing,QS)、藻毒素降解等方面可能会被持续关注,而关于溶藻物质和相关编码基因的深层挖掘等可能成为潜在的关注热点.

关键词： CiteSpace 有害蓝藻水华溶藻菌研究热点

藻毒素介导下硫酸盐还原菌与硫形态的响应变化及其衍生的生物毒性效应

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环境科学学报 2024年

作者：曹琳吴昊徐怡婷徐毅成丰亚茹叶文涛吴湘湖州师范学院生命科学学院浙江省水生生物资源养护与开发技术研究重点实验室浙江省湖州生态环境监测中心

硫化物浓度是养殖水体监控的重要指标，高浓度的硫化物极易对水生生物造成毒害.藻毒素是养殖水体中普遍存在且毒性较强的有机污染物.为探究藻毒素介导下不同形态硫化物的响应变化及其衍生的生物毒性效应，本研究以微囊藻毒素-LR(MC-LR)... 详细信息

硫化物浓度是养殖水体监控的重要指标，高浓度的硫化物极易对水生生物造成毒害.藻毒素是养殖水体中普遍存在且毒性较强的有机污染物.为探究藻毒素介导下不同形态硫化物的响应变化及其衍生的生物毒性效应，本研究以微囊藻毒素-LR(MC-LR)为暴露污染物构建微型养殖环境，测定水体中不同形态硫化物浓度的变化，并对沉积物中硫酸盐还原菌（SRB）群落多样性进行分析；同时设置相关浓度硫化物为暴露污染物，以日本沼虾为受试生物，开展硫化物急性毒性暴露试验.结果表明，MC-LR暴露组中水体还原性硫化物浓度显著升高，沉积物中硫化物含量也同步增加；此外，沉积物中SRB群落组成及结构也发生了相应的改变.在还原性硫化物急性毒性暴露下，日本沼虾肌肉组织中过氧化氢酶活性和总抗氧化能力提高，琥珀酸脱氢酶和乳酸脱氢酶活性下降，可见受试沼虾体内抗氧化能力和呼吸代谢能力均受到不同程度的损伤.综上可知，藻毒素是影响养殖环境中硫酸盐还原菌以及硫化物形态和含量的重要因素，进而对水生生物也会带来负面影响.

关键词：微囊藻毒素硫酸盐还原菌(SRB) 硫化物日本沼虾毒性效应

深度学习在基于序列的蛋白质互作预测中的应用进展

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合成生物学 2024年第1期5卷 88-106页

作者：朱景勇李钧翔李旭辉张瑾毋文静浙江理工大学生命科学与医药学院浙江杭州310018 嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314000 浙江清华长三角研究院衰老科学创新研发中心浙江嘉兴341001 禾美生物科技(浙江)有限公司浙江嘉兴341001 浙江清华长三角研究院浙江省应用酶学重点实验室浙江嘉兴314006

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞信号转导、基因表达和代谢调控等生物过程中发挥重要作用,鉴定蛋白质间的相互作用对于理解复杂生物过程至关重要。预测蛋白质间的相互作用可以为药物发现、蛋白质功能研究和设计等领域提供帮助。近年来,随... 详细信息

蛋白质-蛋白质相互作用在细胞信号转导、基因表达和代谢调控等生物过程中发挥重要作用,鉴定蛋白质间的相互作用对于理解复杂生物过程至关重要。预测蛋白质间的相互作用可以为药物发现、蛋白质功能研究和设计等领域提供帮助。近年来,随着人工智能技术的蓬勃发展,深度学习技术在预测蛋白质互作领域做出巨大贡献,其中基于序列的深度学习模型通过学习蛋白质序列信息的深层特征进行互作预测。本文综述了深度学习在基于序列的蛋白质互作预测中的应用,按照算法框架和时间线对该领域进展进行分类归纳,介绍了数据处理、序列编码方法、算法架构以及模型的评估指标等内容,并分析了当前面临的问题以及未来的发展方向。随着深度学习技术的发展,预测蛋白质互作的效率大幅提高,未来需要发展泛化能力更强的预测模型,助力蛋白质互作的预测。

关键词：蛋白质互作深度学习人工智能序列编码神经网络

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抗痛蝎多肽的分离与筛选

延安大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 37-42,48页

作者：王玉张晓婷姜鸣吴艳艳杨亮杨清湖刘霞白占涛延安大学生命科学学院陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心陕西延安716000

东亚钳蝎(Buthusmartensii Karsch)是我国重要的中药材之一,其毒液富含多种离子通道及受体的调制分子,对疼痛,癫痫等疾病有治疗作用。因此,针对蝎毒素中复杂多肽的分离、筛选与鉴定是蝎毒素研究与开发的重点。为了分离并筛选出具有镇痛... 详细信息

东亚钳蝎(Buthusmartensii Karsch)是我国重要的中药材之一,其毒液富含多种离子通道及受体的调制分子,对疼痛,癫痫等疾病有治疗作用。因此,针对蝎毒素中复杂多肽的分离、筛选与鉴定是蝎毒素研究与开发的重点。为了分离并筛选出具有镇痛效果的蝎毒多肽,实验利用反相高效液相色谱的方法分离纯化蝎毒,将得到的4种蝎毒多肽组分分别命名为BmKⅡ-10、BmKⅡ-11、BmKⅡ-16和BmKⅡ-24,结合质谱技术鉴定其分子量分别为7530.8 Da、7366.0 Da、5949.6 Da和6852.4 Da。通过构建疼痛模型检测蝎毒多肽组分对小鼠疼痛的影响,结果显示,BmKⅡ-10,BmKⅡ-11可能为蝎毒中的致痛组分,而BmKⅡ-16具有显著的镇痛效果,能有效抑制由福尔马林和角叉菜胶引起的自发痛与机械痛行为。本研究所采用的多肽分离纯化方法能有效获得蝎毒素中多种多肽组分,进一步验证发现部分组分与疼痛密切相关,为疼痛药物的开发与应用提供了理论和实验依据。

关键词：东亚钳蝎蝎毒多肽分离纯化抗痛

氟唑菌酰胺对斑马鱼(Danio rerio)鱼鳔发育的影响

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生命科学研究 2024年第1期28卷 12-17页

作者：苏梦岚李文华肖鹏华侨大学生物医学学院分子药物教育部工程研究中心福建省分子医学重点实验室厦门市海洋与基因工程药物重点实验室中国福建厦门361021 温州大学生命与环境科学学院中国浙江温州325035

鱼鳔作为硬骨鱼类重要的功能器官,其发育对多种环境污染物都较为敏感。氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)是琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂家族的一员,对鱼类具有神经、心血管和发育毒性。为探究氟唑菌酰胺对斑马鱼鱼鳔发育的潜在影响,将斑马鱼胚... 详细信息

鱼鳔作为硬骨鱼类重要的功能器官,其发育对多种环境污染物都较为敏感。氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)是琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂家族的一员,对鱼类具有神经、心血管和发育毒性。为探究氟唑菌酰胺对斑马鱼鱼鳔发育的潜在影响,将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的氟唑菌酰胺后,记录斑马鱼幼鱼鱼鳔的表型,通过组织学切片染色手段检测幼鱼鱼鳔的形态差异,并采用整体原位杂交实验比较鱼鳔发育关键基因的表达图式变化。结果表明,氟唑菌酰胺暴露会引起斑马鱼幼鱼鱼鳔发育异常、鱼鳔充气受阻及鱼鳔发育标记基因elovl1a和anxa5b的表达水平显著降低。该研究对于评估氟唑菌酰胺对斑马鱼幼鱼鱼鳔发育的影响提供了有价值的参考,并可能有助于深入了解氟唑菌酰胺对水生生态系统构成的潜在风险。

关键词：氟唑菌酰胺斑马鱼幼鱼鱼鳔发育毒性

检测痘苗病毒体外感染的病灶形成方法的优化与应用

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病毒学报 2024年第3期40卷 492-499页

作者：楚巧鸿冯霞李佳张菱芳单徐畅舒畅程雪婷霍恕婷邓瑶谭文杰中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所国家卫生健康委员会生物安全重点实验室北京102206 温州医科大学检验医学院生命科学学院浙江省医学遗传学重点实验室温州325035 内蒙古医科大学基础医学院呼和浩特010110 新乡医学院公共卫生学院新乡453003

本研究旨在建立一种快速、通用、高通量的病灶形成测定法(Focus-forming assay, FFA),用于痘苗病毒(Vaccinia virus, VACV)的研究。首先采用经典噬斑染色法与免疫噬斑法对不同VACV代表性毒株(Western Reserve strain, WR;Tiantan strain... 详细信息

本研究旨在建立一种快速、通用、高通量的病灶形成测定法(Focus-forming assay, FFA),用于痘苗病毒(Vaccinia virus, VACV)的研究。首先采用经典噬斑染色法与免疫噬斑法对不同VACV代表性毒株(Western Reserve strain, WR;Tiantan strain, VTT;Modified Ankara strain, MVA)在BHK-21细胞和Vero细胞上的噬斑特性进行评估,通过实验条件(包括显色液、非特异性染色、细胞培养板和病毒培养时间)的优化,提高病灶的可视化质量和测定的准确性。并基于改进优化的FFA法研究了VACV在BHK-21细胞和Vero细胞上的生长曲线,同时对FFA法的重复性进行了评估。研究发现BHK-21细胞对VACV的感染更加敏感,适宜于多种VACV滴度测定。实验条件的优化显著提高了病灶的可视化质量和测定的准确性。应用FFA法发现WR、VTT和MVA毒株在BHK-21细胞上能够有效复制,而MVA在Vero细胞上的复制受限,且FFA法在同一实验内具有良好的重复性,变异系数在0.17%到3.50%之间。改进后的FFA法是一种快速、通用、高通量的方法,适用于痘苗病毒滴度的测定,为痘苗病毒的研究和应用提供了可靠的技术支持。

关键词：痘苗病毒噬斑实验病灶形成实验滴度测定