近日，2024年中國醫(yī)學(xué)發(fā)展大會上，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院公布“創(chuàng)建蛋白質(zhì)組學(xué)體系”研究成果被列為中國21世紀(jì)重大醫(yī)學(xué)成就之一。“創(chuàng)建蛋白質(zhì)組學(xué)體系”由軍事醫(yī)學(xué)研究院、復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院、中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心完成，首創(chuàng)國際領(lǐng)先的蛋白質(zhì)組學(xué)研究體系，在國際上率先提出并實現(xiàn)“蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”新范式，為重大疾病防診治研究提供新思路。
蛋白質(zhì)組學(xué)——驅(qū)動精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的重要力量
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是基于個體的遺傳、環(huán)境和生活方式等多種因素的綜合分析，為疾病預(yù)防，精確診斷，個體化治療和效果監(jiān)測提供理論支持。而蛋白質(zhì)組學(xué)可深入理解蛋白質(zhì)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能，以此理解疾病的發(fā)生原理以及個體間的差異，精確定制各類疾病的預(yù)防和治療策略。
臨床蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基本流程：
研究蛋白質(zhì)組的挑戰(zhàn)不在于其在生物學(xué)中的重要性，而在于它所帶來的令人難以置信的分析挑戰(zhàn)。在科學(xué)進展的驅(qū)動下，蛋白質(zhì)組學(xué)研究進行得越來越深，但同時也面臨著一些難題。蛋白質(zhì)在廣泛的動態(tài)范圍內(nèi)表達，需要能夠在幾千個數(shù)量級上進行測量的技術(shù)。許多重要的蛋白質(zhì)拷貝數(shù)非常低，需要高靈敏度的測量。蛋白質(zhì)在翻譯后修飾，導(dǎo)致了一組非常復(fù)雜的蛋白質(zhì)形式。一個蛋白質(zhì)在不同細胞類型或不同細胞區(qū)域中的表達，可能具有不同的功能。蛋白質(zhì)組學(xué)涉及復(fù)雜的樣本處理、高通量分析、敏感度、特異性、分辨率，以及大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理。這無疑對科研人員在技術(shù)以及設(shè)備選用方面提出了較高的要求。
? 賽默飛超高分辨質(zhì)譜技術(shù)——助力蛋白組精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)新范式取得突破 ?
準(zhǔn)確、穩(wěn)定、高通量，
Orbitrap讓精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)實現(xiàn)真正精準(zhǔn)
01 Orbitrap Astral的精準(zhǔn)定量支持臨床大隊列研究
定量蛋白質(zhì)組學(xué)不僅追求更高的鑒定能力，同時迫切需要更加精準(zhǔn)的定量，從而為我們提供準(zhǔn)確的差異蛋白信息，指導(dǎo)醫(yī)學(xué)研究。全新的Orbitrap Astral質(zhì)譜儀具有在寬線性動態(tài)范圍的基礎(chǔ)上的精準(zhǔn)的定量能力，在經(jīng)過不同比例混樣的樣品比較中，Orbitrap Astral所產(chǎn)生的定量比值，均符合實際混樣比例，提供了精準(zhǔn)的定量比值。甚至即使是極低的拷貝數(shù)的蛋白(如200-3000個拷貝數(shù))，Orbitrap Astral也能提供精準(zhǔn)的定量值。另外，在擁有了強勁的性能后，我們還需要儀器能夠更加穩(wěn)健的運行：在儀器的穩(wěn)健性測試中，進行了超過2200次進樣，其間的QC數(shù)據(jù)均表現(xiàn)出優(yōu)異的鑒定穩(wěn)定性與重現(xiàn)性。
02 Orbitrap助力肝細胞癌精準(zhǔn)診療獲重大突破
2019年，《自然》雜志在線發(fā)表我國研究團隊在早期肝細胞癌蛋白質(zhì)組研究領(lǐng)域取得的重大科研成果?？蒲腥藛T根據(jù)101例早期肝細胞癌及配對癌旁組織樣本的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，將目前臨床上認為的早期肝細胞癌患者，分成三種蛋白質(zhì)組亞型，而不同亞型的患者具有不同的預(yù)后特征，術(shù)后需要對應(yīng)不同的治療方案。論文通訊作者、軍事科學(xué)院賀福初表示，相對基因組學(xué)驅(qū)動的第一代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)而言，蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)屬于第二代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，蛋白質(zhì)組學(xué)為早期肝癌治療性靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與驗證開啟了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的新階段。
研究亮點：
· 倡導(dǎo)并領(lǐng)銜了人類 “肝臟蛋白質(zhì)組計劃”
· 早期肝細胞癌患者分成三種蛋白質(zhì)組亞型
· 利用乙肝病毒感染導(dǎo)致的早期肝癌樣本蛋白質(zhì)組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)HCC治療新靶點SOAT1
03 Orbitrap Astral引領(lǐng)單細胞蛋白組學(xué)進入Turbo 時代
研究人員通過高通量可擴展的單細胞蛋白質(zhì)組學(xué)方法，使用 Orbitrap Astral，單個 Hela 細胞可獲得中5000-6500+ 的蛋白鑒定，每天完成 60個單細胞數(shù)據(jù)采集，兼顧靈敏度與通量，Turbo speed 實現(xiàn)高通量，Turbo sensitivity 實現(xiàn)超高鑒定深度。研究通過比較分析確定了最佳的窄窗口數(shù)據(jù)非依賴采集(nDIA)方法，發(fā)現(xiàn)使用4Th DIA窗口和6ms最大離子注入時間能夠獲得最高的蛋白質(zhì)組覆蓋率。該方法不僅在單個HeLa細胞中鑒定到中位數(shù)為5204種的蛋白質(zhì)，還在某些HeLa細胞制備中鑒定了超過6000種蛋白質(zhì)。研究中還展示了在20個細胞批次中鑒定到超過7000種蛋白質(zhì)的能力。
? 賽默飛精準(zhǔn)蛋白質(zhì)組一站式Workflow ?
作為質(zhì)譜技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，賽默飛致力于提供全面解決方案，推動教育、科研和行業(yè)的創(chuàng)新進程。我們?yōu)榭蒲腥藛T提供先進的色譜質(zhì)譜設(shè)備，并為蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供垂直整合的技術(shù)支持和服務(wù)，包括樣品處理技術(shù)、質(zhì)譜分析方法和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
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