分享

年度盘点 | 2018年蛋白质组学重磅研究(下)

 生物_医药_科研 2019-01-22

08

Caloric Restriction Engages Hepatic RNA Processing Mechanisms in Rhesus Monkeys

热量限制参与猕猴肝脏RNA加工的机制


研究对象: 热量限制(CR)

发表期刊: Cell Metabolism

影响因子: 20.6

发表单位: 威斯康星大学麦迪逊分校医学系

发表时间: 2018 年3月

 

热量限制(CR)具有减弱与年龄相关的生理衰退、降低疾病发生率,以及延长啮齿动物寿命的能力。猕猴与人类的基因组相似度很高(93%),且人类和灵长类动物(NHP)对 CR 的响应高度一致,因而,针对灵长类动物的 CR 研究,可能为预防或治疗与年龄有关的易感性疾病提供目标,对人类衰老生物学具有重要意义。


本研究基于猕猴肝脏样本的转录组、代谢组、脂质组、蛋白质组和乙酰化蛋白质组学数据进行分析,发现基于 RNA 的机制是 CR 响应的核心,也是代谢重编程的重要组成部分。CR 参与与肝代谢重编程高度关联的基因的 RNA 加工,CR 代谢网络在 RNA 水平受到实质性调节。


图8. 研究概述


参考文献:

Rhoads TW, Burhans MS, Chen VB, et al. Caloric Restriction Engages Hepatic RNA Processing Mechanisms in Rhesus Monkeys.[J]. Cell Metabolism, 2018, 27(3):677.



09

Proteomic Architecture of Human Coronary and Aortic Atherosclerosis

人冠状动脉和主动脉粥样硬化的蛋白质组学结构


研究对象: 人冠状动脉和主动脉

发表期刊: Circulation

影响因子: 18.880

发表单位: Boulevard Medical Center& 维克森林大学

发表时间: 2018 年6 月

 

在分子水平上,动脉粥样硬化是由数百种细胞内外的蛋白质组成,这些蛋白质共同改变细胞的血管环境,影响血管重塑,最终导致缺血性心血管疾病的发生。无法在动脉粥样硬化的早期阶段对其检测,是阻碍冠心病个体化治疗发展的关键。全面了解动脉蛋白质网络及其在早期动脉粥样硬化中的变化,可以为疾病检测和治疗确定新的生物标志物。


本研究基于100例尸检样本的冠状动脉和主动脉组织进行蛋白组学分析,借助质谱的 DIA 数据采集模式和 MRM 蛋白绝对定量技术,以及后续 WGCNA 等多模式生物信息分析技术,研究发现一组血浆蛋白,它们对血管造影确诊的冠状动脉疾病具有高度的预测性,能够预测冠状动脉粥样硬化。


图9.  冠状动脉共表达网络分析


参考文献:Herrington D M, Mao C, Parker S J, et al. Proteomic Architecture of Human Coronary and Aortic Atherosclerosis[J]. Circulation, 2018, 137(25):2741.



10

High-Definition Analysis of Host Protein Stability during Human Cytomegalovirus Infection Reveals Antiviral Factors and Viral Evasion Mechanisms

人巨细胞病毒感染期间宿主蛋白质的稳定性分析揭示抗病毒因子和病毒逃逸机制

 

研究对象:人巨细胞病毒(HCMV)

发表期刊:Cell Host & Microbe

影响因子:17.872

发表单位:剑桥大学

发表时间:2018年9月

 

人巨细胞病毒(HCMV)是一种临床上广泛存在的病原体,一旦感染则终身潜伏,当机体免疫力低下时,病毒激活则会导致多种疾病。HCMV 具有多种免疫逃避策略,包括促进宿主抗病毒限制因子(ARFs)的降解。在 HCMV 感染早期会通过蛋白酶体和溶酶体激活宿主蛋白降解途径,基于此,本研究使用蛋白质组和转录组的方法识别与先天免疫功能相关的关键蛋白,鉴定到35种富集于抗病毒限制因子的蛋白,最后通过一种病毒突变子 panel 预测到靶向250多种人类蛋白的病毒基因。


本研究的方法和数据预示了先天抗病毒免疫分子的重要性,能够进一步识别 HCMV或其他病毒靶向的宿主先天免疫途径。


图10. 研究概述


参考文献:Nightingale K, Lin KM, Ravenhill BJ, Davies C1, Nobre L, et al. High-Definition Analysis of Host Protein Stability during Human Cytomegalovirus Infection Reveals Antiviral Factors and Viral Evasion Mechanisms [J]. Cell Host Microbe. 2018 Sep 12;24(3):447-460.

 


11

Infection-Induced Peroxisome Biogenesis Is a Metabolic Strategy for Herpesvirus Replication

感染诱导的过氧化物酶体生物合成是疱疹病毒复制的一种代谢策略

 

研究对象:过氧化物酶体、疱疹病毒

期    刊:Cell Host & Microbe

影响因子:17.872

发表单位:普林斯敦大学

发表时间:2018年9月

 

过氧化物酶体是一种多功能的细胞器,广泛存在于真核细胞中,在人体中起着重要的作用,过氧化物酶体生物合成异常的患者会出现致命的代谢紊乱和发育缺陷。病毒在感染过程中会靶向宿主的某一细胞器以帮助病毒完成复制、释放和再次感染。过氧化物酶体在脂质代谢中起着重要作用,但在病毒感染中的作用尚不明确。


本研究利用定量蛋白质组、荧光共聚焦和免疫荧光的方法,研究了疱疹病毒(HCMV)和I型单纯疱疹病毒(HSV-1)在感染细胞过程中,过氧化物酶体所发挥的作用。发现感染后期过氧化物酶体数量增加是包膜病毒 HCMV 和 HSV-1 的共同特征,表明过氧化物酶体对 HCMV 和 HSV-1 病毒的复制是必需的。

图11.研究概述


参考文献:Pierre M. et al., Infection-Induced Peroxisome Biogenesis Is a Metabolic Strategy for Herpesvirus Replication, 2018, Cell Host & Microbe: 24, 1-16.



12

In vivo phosphoproteomics reveals kinase activity profiles that predict treatment outcome in triple- negative breast cancer

体内磷酸化蛋白质组学揭示了预测三阴乳腺癌治疗效果的激酶活性谱


研究对象:三阴乳腺癌(TNBC)

发表期刊:Nature Communications

影响因子:12.353

发表单位:西班牙国家癌症研究中心

发表时间:2018年8月

 

三阴乳腺癌(TNBC)是一种雌激素受体、孕激素受体和 Her-2 蛋白在免疫组化检测中均呈现阴性的乳腺癌。三阴乳腺癌预后较差,目前缺少预测预后和治疗效果的标志物。基于基因组学的研究发现了 TNBC 患者中存在明显的突变,但并不具有普遍性,到目前,尚未发现单基因或多基因突变与TNBC疾病之间的关系。


本研究采用大规模磷酸化蛋白质组学手段,发现了与 TNBC 患者预后相关的6种激酶,6种激酶全部呈现低活性的 TNBC 患者具有较好的预后,反之,任何一种激酶出现高活性,则患者预后变差。基于激酶的激活模式对 TNBC 患者进行分类并观察预后,比通过基因分类更合理。

图12. TNBC患者的磷酸化蛋白谱


参考文献:Ivana Zagora et al., In vivo phosphoproteomics reveals kinase activity profiles that predict treatment outcome in triple- negative breast cancer, 2018, Nature Communications 9, 3501.



13

A proteomic landscape of diffuse-type gastric cancer

弥漫型胃癌蛋白质组学图谱


研究对象: 弥漫型胃癌

发表期刊: Nature Communications

影响因子: 12.353

发表单位: 军事医学科学院&北京大学肿瘤医院

发表时间: 2018 年3 月

 

胃癌的发病率在我国恶性肿瘤中居首位,是一种严重危害人类健康的常见癌症类型。胃癌中大约30%是弥漫型胃癌(DGC),其临床预后较差,且缺乏有效的治疗手段。以往的研究从基因组、转录组等水平将胃癌分成了不同的亚型,但实际上, mRNA  以及 CNA 层面的差异并不能在蛋白层面得到体现,而蛋白是功能的执行者,因此,蛋白基因组学的联合分析能对胃癌生物学机制的研究提供新的见解。


本研究首次针对84对 DGC 癌/癌旁组织进行蛋白质组学分析,结合临床信息和生物信息分析方法,提出了具有临床对应性的弥漫型胃癌的分子分型模式,为未来治疗手段的开发提供了重要的线索和思路。


图13. DGC 的蛋白组学和基因组学分析概述


参考文献:Sai, Ge, et al. A proteomic landscape of diffuse-type gastric cancer[J].Nature Communication, 2018.



14

A time-resolved multi-omic atlas of the developing mouse stomach

小鼠胃发育过程的多组学图谱


研究对象: 小鼠胃

发表期刊: Nature Communications

影响因子: 12.353

发表单位: 北京蛋白质组研究中心

发表时间: 2018 年11月

 

哺乳动物的胃在结构上高度多样化,其器官功能严重依赖于正常的胚胎发育。尽管已有多项关于胃发育过程中形态学变化的研究,但缺乏对潜在分子变化的全系统分析。


本研究以小鼠为研究对象,首次描绘了小鼠胃发育过程中的蛋白质和 mRNA 水平的高蛋白质组覆盖率和高时间分辨率的全景图,涵盖了从胚胎到成年的整个发育期,确定了胃发育过程中具有不同特征的三个关键阶段。在器官发生和发育过程中,整合小鼠胃的转录组和蛋白质组数据,揭示了已知和新的剪接事件。通过与84名 DGC 患者的蛋白质组数据关联分析,证明了胃癌和胃发育之间存在相关性,为更好地了解胃发育和胃癌发生机制提供了新的线索和思路。

图14. 三个发展阶段及其生物功能和特征


参考文献:Xianju Li, et al. A time-resolved multi-omic atlas of the developing mouse stomach.[J]. Nature Communications, 2018,11.



以上,就是蛋白质组学年终盘点的全部内容。后续还将为大家带来2018年度代谢组学经典文献汇总,敬请期待.......

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多