基于多肽组学的妇产科疾病研究现状

多肽是涉及人体内多种细胞功能的生物活性物质,主要来源于氨基酸脱水缩合和蛋白质降解这两种途径。所有细胞都能合成多肽物质,细胞功能活动也受多肽的调节。基于质谱的多肽组学研究已应用于疾病诊断和治疗中,多项相关研究也已开始深入探究卵巢癌、子痫前期、妊娠期糖尿病、宫颈癌、子宫内膜异位症等妇产科疾病的发病机制。因此,通过对多肽组学的研究去寻找这些妇产科疾病可能的发病机制以及潜在的生物标志物具有重要的临床意义。

鹅骨鲜味肽的发酵工艺优化及多肽组学分析

以鹅骨为原料,采用可溶性肽含量和鲜味强度双指标,通过响应面试验设计优化发酵法制备鹅骨鲜味肽的工艺条件,并通过纳米液相色谱-串联质谱(nano liquid chromatography-tandem mass spectrometry,nanoLC-MS/MS)分析鹅骨鲜味肽的性质和组成。结果表明,采用植物乳杆菌LP-12发酵,接种量3%、底物添加量8.5%、发酵温度36℃、发酵24 h效果最佳,该条件下发酵得到的可溶性肽含量为45.86 mg/g,鲜味强度为14.03。通过蛋白质数据库的比对,检索出胶原蛋白等多种蛋白。

基于MALDI-TOF MS的血清多肽组学在胰腺良恶性疾病鉴别诊断中的应用

目的探讨基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的血清多肽组学在胰腺良恶性疾病鉴别诊断中的价值。方法选取胰腺导管腺癌(PDAC)患者176例、慢性胰腺炎(CP)患者148例,按7∶3的比例随机分成训练集(PDAC 122例、CP 103例)和验证集(PDAC 54例、CP 45例)。采用弱阳性离子交换法结合磁珠吸附提取血清多肽,采用MALDI-TOF MS检测多肽谱。在训练集中采用二分类Logistic回归分析建立基于差异表达多肽的PDAC和CP的鉴别诊断模型,并在验证集中进行验证。采用纳米液相色谱-电喷雾串联质谱(nano-LC/ESI-MS/MS)测定差异表达多肽的氨基酸序列,并鉴定其所属的蛋白质。采用受试者工作特征(ROC)曲线评价鉴别诊断模型鉴别PDAC和CP的效能,并与血清糖类抗原19-9(CA19-9)的鉴别诊断效能进行比较。结果共发现20个PDAC患者与CP患者之间有显著差异的多肽,依此建立的鉴别诊断模型鉴别PDAC和CP的曲线下面积(AUC)为0.988,最佳临界值为0.469,敏感性为94.26%,特异性为97.09%。在验证集中,该模型的敏感性为94.44%,特异性为97.78%;鉴别诊断模型效能优于血清CA19-9(敏感性为67.90%,特异性为91.30%)。鉴别诊断模型与CA19-9联合,鉴别PDAC和CP的AUC为0.996,敏感性为97.60%,特异性为100.00%。采用nano-LC/ESI-MS/MS成功鉴定出3种多肽所属蛋白质,m/z 1758为斑联蛋白片段,m/z 4053和m/z 5351均为纤维蛋白原片段。结论基于血清多肽组学建立的PDAC和CP鉴别诊断模型能较准确地区分胰腺良恶性疾病,为建立非侵入性肿瘤诊断方法提供了新思路。

肽组学分析技术及其在食品研究中的应用进展

肽组学作为蛋白质组学的一门衍生科学,重点关注样品中多肽的组成及变化规律,是当前食源性多肽分析研究的热点之一。近年来,肽组学分析技术进展迅速,在食源性活性多肽的制备分析、纯化鉴定、质量控制等方面发挥了重要作用,并从分子层面上为揭示食源性蛋白质酶解调控机制、多肽释放特性等提供了重要的理论与技术支持。该研究主要综述了肽组学分析技术在样品前处理、色谱分离、质谱检测、结构鉴定以及生物活性评价等方面的研究进展,并对其在食源性多肽序列分析、引导制备、质量控制、活性预测和挖掘等方面的应用作了简要介绍,以期为肽组学分析技术的发展及其在食品研究中的进一步应用提供研究方向和理论参考。未来,基于多肽组学研究食品中活性肽的释放机制及作用机理将为多肽产业的进一步发展起到重要推动作用。

基于肽组学的大豆低聚肽制备稳定性评价

目的:对多肽原料开展更精准的稳定性评价和品质鉴别。方法:采用高分辨液质联用对不同批次原料进行多肽组学分析,结合热度分析、主成分分析等就样品间共性与差异特性展开探讨。结果:从每批次原料中鉴定到多肽约1000条,肽段长度分布均以短肽为主。多肽集合分析发现批次间除共性多肽101条外还有众多差异性多肽。此外,PCA主成分分析显示第5批次原料与其他原料间存在较大差异。结论:在相同工艺条件下不同批次间原料的多肽组成整体表现为共性与差异并存,在实际生产过程中,应加强质控以逐步缩小差异增强共性,进而提升工业制备稳定性。

肽组学在食源性活性肽研究中应用的进展

肽组学作为食品科学技术领域一个新兴的重要研究方法,正逐渐应用到生物活性肽制备、纯化、结构鉴定以及构效关系研究中,涉及活性肽的定性与定量的各个方面的内容。本文综述了肽组学在食源性活性肽制备工艺优化、特定功能活性的活性肽筛选、活性肽与受体的作用机制以及构效关系等研究的国内外进展,以期为肽组学在活性肽中广泛深入地应用提供参考。

肽组学样品前处理方法与技术进展

肽组学作为蛋白质组学研究领域的一个重要分支,在生物标志物发现、疾病早期诊断、生物制药等领域有着广阔的应用前景。在肽组学研究过程中,样品前处理是首要环节。本文对肽组学样品前处理方法与技术进行了综述,内容涉及超滤技术、有机溶剂沉淀方法、固相萃取技术等。样品中大量高丰度蛋白质的存在是肽组学发展面临的最大挑战,因此迫切需要发展快速、有效、高通量、自动化的样品前处理方法和技术。

基于超高效液相色谱-高分辨质谱的多肽组学技术用于人参不同部位多肽的差异分析

采用基于超高效液相色谱-高分辨质谱的多肽组学技术对人参主根、支根、须根和芦头的多肽谱进行全面分析,旨在评价人参不同形态区域多肽表达的异同。本研究共表征62个数据库中已收录的人参多肽。结果表明,人参不同部位均富含多肽类成分。多肽组学研究发现,人参主根和支根、芦头与须根之间多肽含量具有显著差异,从鉴定到的多肽中共发现25个稳定表达的已知潜在多肽标志物。其中多肽种类及含量在主根与其他部位间差异最显著,为主根与非主根药效差异研究提供了新思路。本研究揭示了人参多肽结构多样性及人参不同部位人参多肽表达的异同,对人参化学特征评价具有重要意义,为人参质量控制和合理应用提供了化学依据。

海洋贝类蛋白源生物活性肽及肽组学的研究进展

海洋贝类作为一种原料大宗广泛易得的优质蛋白质资源,是生物活性肽开发的理想原料。本文对海洋贝类蛋白资源生物活性肽的概念、国内外研究进展进行了综述,并重点介绍了肽组学在活性肽结构鉴定中的应用,同时对贝类蛋白资源生物活性肽面临的机遇与挑战进行了分析,旨在为开发海洋贝类蛋白资源及其活性肽提供思路。

基于蛋白质组学、肽组学的中药动物药活性组分的研究

动物药是我国传统中药的重要组成部分,但由于其组成复杂,分离较困难,与植物药相比动物药的研究相对落后。动物药组成中蛋白质占很大比例,目前已从动物药中发现许多蛋白质和多肽类活性组分。蛋白质组学、肽组学技术是快速发展的大规模表征蛋白质、肽的技术,借助蛋白质组学、肽组学快速、高效的特点,将蛋白质组学、肽组学技术应用于动物药中蛋白质和肽类活性组分的研究是动物药新的研究方向。本文综述了近年来应用蛋白质组学和肽组学技术研究动物药中蛋白质和肽类活性组分的进展。

血清多肽组学在恶性肿瘤中的研究进展

恶性肿瘤严重危害患者的身心健康,早期发现、早期诊断和早期治疗是提高其疗效的关键。血清作为微创检查的常规样本来源,获得普遍认可。多肽具有结构简单、相对分子质量低于1.0×104、特异性强和易于合成等特点,血清多肽组学作为蛋白组学的重要补充,在临床样本中的多肽检测正引起学术界和医药界的高度重视。本文就多肽组学与蛋白质组学的关系、多肽组学在血清中的应用、血清多肽组学在恶性肿瘤中的应用、血清多肽组学在口腔癌中的应用、血清多肽组学存在的问题等研究进展作一综述。

溶质和硬质型桃果实成熟过程果肉多肽组学分析

【目的】比较溶质型和硬质型桃在果实成熟过程中肽段和前体蛋白的差异,为挖掘决定或调控成熟过程的关键多肽提供理论依据。【方法】通过多肽组学的方法,对溶质型(‘CN13’)和硬质型(‘CN16’)桃内源性多肽特征以及前体蛋白功能进行分析,对比两种肉质桃果实在成熟衰老过程中前体蛋白和多肽的相对含量,并对差异肽段前体蛋白进行富集分析。【结果】本研究分别提取了‘CN13’和‘CN16’两个时期(S3和S4Ⅲ)的内源性肽样品进行质谱检测,共鉴定到473个前体蛋白,包含特异性肽段序列2580条。对肽段的分子量、等电点以及剪切位点进行归纳整理,并对内源性肽段所对应的高丰度前体蛋白进行COG功能注释和pathway富集分析,结果显示前体蛋白主要参与一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、能量产生和转换以及碳水化合物运输与代谢等过程。差异肽段前体蛋白的富集分析表明,‘CN13’在成熟过程中差异肽段前体蛋白与氧化还原、活性氧代谢和电子传递链等生物学过程相关,主要参与糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径和RNA转运等途径;而‘CN16’差异肽段前体蛋白是与金属离子反应、无机物反应和镉离子反应等生物学过程相关,主要参与多种环境下微生物新陈代谢、剪接体和RNA转运等途径;同处在S4Ⅲ时期的‘CN16’和‘CN13’差异肽段前体蛋白与基因表达、翻译和细胞大分子生物学过程相关,主要参与RNA降解、RNA转运和剪接体等途径。【结论】‘CN13’和‘CN16’果实在成熟过程中多肽差异显著,差异肽段前体蛋白主要涉及淀粉/蔗糖代谢、糖酵解和核糖体合成等途径,暗示这些代谢途径与桃果实成熟衰老关系密切,为进一步挖掘调控桃果实成熟衰老过程的关键多肽提供了理论参考。

太平洋牡蛎在活品流通过程中的质谱-肽组学分析

在实验室模拟太平洋牡蛎保活流通过程,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术(UHPLC-Q-TOF)分析太平洋牡蛎在活品流通过程中内源肽的变化,利用化学计量学方法筛选出各流通阶段的多肽标志物,以期筛选出一组评价太平洋牡蛎活品流通过程中品质变化的新指标。根据肽组学技术对整个活品流通阶段的3个环节(清洗、暂养净化以及无水保活)共7个关键时间点的样品进行内源肽提取,使用UHPLC-Q-TOF分离鉴定,并获得各个流通阶段的肽组轮廓。通过主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析进行数据挖掘,并筛选出潜在的多肽标志物,经过在线数据库比对,鉴定出多肽氨基酸序列。结果表明,在清洗、暂养净化以及无水保活阶段分别筛选出3、10、8条潜在的多肽标志物。以潜在的多肽标志物DYDPVDK为例,建立可用于日常分析的基于液相色谱-三重四极杆质谱多反应监测(MRM)的分析方法。本研究采用肽组学技术对活品太平洋牡蛎在不同流通阶段的内源肽进行组学表征,筛选出指征不同流通阶段的潜在的多肽标志物,为活品贝类的流通过程提供检测依据。

子痫前期胎盘样本的多肽组学分析及差异多肽功能的初步探究

目的:通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)探索子痫前期胎盘样本中的多肽表达,并对其中差异多肽的体外功能进行初步探究。方法:收集2019年5—9月在南京医科大学第一附属医院产科行计划性剖宫产手术的4例正常足月孕妇胎盘和4例子痫前期孕妇胎盘组织。利用超滤法、LC-MS/MS检测样本中多肽的表达水平差异。通过CCK-8法,克隆形成实验以及Transwell实验初步研究差异多肽405SPLFMGKVVNPTQK418对滋养细胞(HTR-8/SVneo)增殖、迁移能力的影响。脐静脉内皮细胞(HUVECs)成管实验初步研究该多肽对HUVECs细胞血管形成能力的影响。使用qPCR和Western blot检测多肽处理组与对照组中的金属蛋白质酶MMP2以及金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP1)的表达。结果:共鉴定到3 582条多肽片段,48条差异表达多肽。体外功能实验表明,差异多肽405SPLFMGKVVNPTQK418能够促进滋养细胞增殖迁移以及内皮细胞的管状形成能力。多肽处理后MMP2表达明显上调,TIMP1的表达明显下调。结论:子痫前期胎盘与正常胎盘间存在差异多肽,且差异多肽405SPLFMGKVVNPTQK418能够促进滋养细胞以及内皮细胞的功能,为子痫前期发病机制研究以及治疗提供了多肽组学的支持。

多肽组学分析揭示内源性多肽对肺腺癌恶性表型的关键作用

目的:通过多肽组学分析研究多肽在肺腺癌发生发展中的作用及潜在分子机制。方法:提取3对年龄匹配的男性肺腺癌组织和癌旁组织的内源性多肽,通过液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)筛选差异表达的多肽,借助生物信息学推测差异多肽的潜在功能,使用CCK-8实验、划痕实验、Transwell实验验证重点多肽对肺腺癌细胞株(A549、H1975)恶性表型的影响。结果:鉴定了10 kDa以下的多肽4 538条,共筛选出242条在癌组织和癌旁组织间存在差异表达的多肽(差异倍数≥2.0,FDR<0.05),对应202个前体蛋白。GO分析以及KEGG通路富集分析的结果显示这些蛋白与肿瘤发生发展的一系列重要生物学活动密切相关。聚焦于首次发现的多肽LACRP2,体外实验证实该多肽可以一定程度上抑制肺腺癌细胞株的恶性表型。结论:内源性多肽LACRP2可能与肺腺癌部分恶性表型有关。多肽组学可以更全面地帮助了解肺腺癌的发生发展机制。

多肽组学技术在乳品研究中的应用

多肽组学是蛋白质组学的一个分支,是对生物样品中的肽进行全面定性和定量描述的技术。本文综述了多肽组学技术研究的步骤以及其在乳品研究中的应用,为运用多肽组学技术到牛乳中鉴定内源性肽谱,有效控制牛乳生产,鉴定牛乳生物活性肽提供理论依据。

多肽组学联合分子对接筛选玉足海参抗血栓肽

基于多肽组学联合分子对接技术筛选玉足海参来源的具有抗血栓作用的活性肽。采用LC-MS/MS技术表征玉足海参酶解液全肽谱,通过简易分离纯化建立小规模的候选肽库,同时借助生物信息学软件对多肽库进行理化性质分析,评估抗血栓活性筛选方法的可行性;利用Discovery Studio软件以重组水蛭素片段(HIRV2)与凝血酶的结合模式,进行分子对接筛选潜在抗血栓肽序列,以部分凝血活酶时间、凝血酶原时间、凝血酶时间及凝血酶抑制率4项指标评估人工合成肽的抗血栓活性。结果表明,玉足海参酶解液含有1 795条肽序列。选取相对分子质量为1~3 kDa的116条肽序列建立候选肽库,分子对接筛选出6种潜在的抗血栓活性肽(CDOCKER ENERGY均高于HIRV2)。其中SCp-1和SCp-2分别与凝血酶的10个氨基酸残基位点紧密结合,表明它们是潜在的抗血栓活性肽。体外活性表明,SCp-1和SCp-2均呈剂量依赖趋势的内源性抗凝活性以及共同通路的抗凝活性(P<0.05),二者相较下SCp-1在内源性通路抗凝能力较强,SCp-2则在共同通路表现出更好的抗凝活性。综上,通过多肽组学联合分子对接成功从玉足海参酶解产物中筛选获得2种新型食源性抗血栓肽。

基于转录组学-蛋白质组学-多肽组学整合关联分析策略的动物药蛋白多肽类成分研究思路及方法

动物药是传统中药的重要组成部分,其特有功效在中药临床应用中具有不可替代性。鉴于目前动物药研究主要存在化学成分、药效物质基础、毒性物质基础不明确,动物药质量控制体系不健全等关键问题,通过构建基于转录组学-蛋白质组学-多肽组学整合关联分析策略的动物药蛋白多肽类成分研究思路及方法,主要包括基于转录组学的动物药蛋白数据库的构建、动物药蛋白多肽类成分的高分辨质谱分析、蛋白多肽类成分的匹配分析与鉴定以及关联功效的蛋白多肽类成分活性评价等研究内容,试图为动物药蛋白多肽类成分的分析鉴定提供一种切实可行的研究思路及方法,为进一步解决动物药研究存在的关键问题提供技术支持。

基于“蛋白质/肽组学-修饰组学”研究动物药功效物质基础的思路与方法

动物药是传统中药的重要组成部分,由于缺乏适宜的研究思路与方法,中药动物药功效物质基础、质量评价研究等不够系统与完善,制约着动物药临床使用、制药工艺和质量控制等方面的应用与发展。为此,本文基于对角类、胶类动物药的研究及认识,结合国内外动物药研究进展与现状,探索性地提出基于"蛋白质/肽组学-修饰组学"研究动物药蛋白质、肽类物质与功效关联规律的思路及方法,即以蛋白质/肽组学的方法系统研究动物药物质组成,并以修饰组学研究蛋白质、肽类成分发生的化学修饰情况与规律,进一步探讨传统功效、成分和修饰组间的规律性与关联性,以期为中药动物药现代化研究和功效物质基础研究等提供借鉴与参考。

基于多肽组学的美洲大蠊肽类组分分析及促创面修复活性多肽筛选

目的鉴定美洲大蠊Periplaneta americanna中丰富的多肽类成分,寻找具有促创面修复活性多肽。方法通过超滤技术从美洲大蠊中初步提取多肽成分,使用超高效液相色谱-高分辨质谱联合技术快速纯化鉴定多肽的氨基酸序列,使用Peptide Ranker在线工具对鉴定多肽进行活性预测,应用Autodock4.2分子对接软件初步预测鉴定多肽与创面修复相关靶蛋白结合作用强弱,最后通过体外实验验证筛选肽段的活性。结果共鉴定出属于34个前体蛋白的449个多肽序列,选择相对丰度和评分较高的5条多肽,氨基酸序列分别为AGFA GDDAPR、DFIR、PGPIN、IGF、TLF,分子对接结果分析发现DFIR、PGPIN、IGF、TLF与胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶、细胞内非受体酪氨酸激酶/信号转导与转录激活子、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶等相关信号通路上的胞外信号调节激酶2、丝裂原活化蛋白激酶、酪氨酸激酶、一氧化氮合酶等8个靶蛋白能够有效对接,体外实验结果表明在0.1~10μmol/L浓度下,合成的DFIR、PGPIN、IGF、TLF对人脐静脉内皮HUVEC细胞和小鼠成纤维L929细胞2种细胞模型的增殖和迁移有不同程度的促进作用,说明DFIR、IGF、PGPIN及TLF具有潜在的促创面修复活性。结论超高效液相色谱-高分辨质谱联合技术为美洲大蠊多肽类成分的分析鉴定提供有力的支持,多肽的分析鉴定同时为美洲大蠊促创面修复活性成分的探索提供了新的思路。