質(zhì)譜盛世五十年,一年一度展新顏。10月28日,因疫情原因,賽默飛舉辦的“發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜的力量——組學(xué)技術(shù)前沿創(chuàng)新高峰論壇" (Omics Innovation Summit 2022) 臨時轉(zhuǎn)入線上,以直播的形式隆重召開。張玉奎院士等13位國內(nèi)外組學(xué)大咖相聚云端,就當(dāng)前蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)在生命科學(xué)等眾多領(lǐng)域關(guān)注的焦點和前沿應(yīng)用,進行了深入分享及交流。
發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜的力量
四大篇章,精彩紛呈
第 一 篇 章
創(chuàng)新前行,質(zhì)譜在組學(xué)研究中的力量
在這場組學(xué)饕餮盛宴上,賽默飛中國色譜和質(zhì)譜業(yè)務(wù)中國區(qū)商務(wù)副總裁沈嚴(yán)先生首先為本次論壇送來賀詞。
賽默飛進入中國40年以來,始終秉承“扎根中國,服務(wù)中國"的理念,一直以服務(wù)各行各業(yè)的專家學(xué)者為己任,幫助客戶使世界更健康、更清潔、更安全! 組學(xué)作為賽默飛最為關(guān)注聚焦領(lǐng)域之一,通過不斷研發(fā)和持續(xù)的創(chuàng)新,以及與國內(nèi)科學(xué)家們深入合作,不斷地應(yīng)對前沿組學(xué)的挑戰(zhàn),讓中國科研成果走在世界的前列,為人類的健康和科技發(fā)展做出我們的貢獻!
張玉奎 院士 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
分享主題:《蛋白質(zhì)組分析技術(shù)進展》
蛋白質(zhì)組學(xué)作為質(zhì)譜領(lǐng)域最有前景的應(yīng)用之一,一直走在生命科學(xué)的最前yan。張玉奎院士為蛋白質(zhì)組學(xué)面臨的難點及分析作了創(chuàng)新性的研究。報告中為我們分享了蛋白質(zhì)組學(xué)分析相關(guān)的新方法,總結(jié)性的介紹了其課題組在蛋白質(zhì)變體、蛋白質(zhì)復(fù)合物以及外泌體提取等傳統(tǒng)蛋白質(zhì)組學(xué)研究難點上帶來的突破性研究。通過總結(jié)傳統(tǒng)蛋白組學(xué)在這幾個方向的挑戰(zhàn),張院士課題組開展的高效分離與高靈敏檢測研究,發(fā)展了多種蛋白分離和富集前處理技術(shù),并研發(fā)了一系列分離富集材料,為打破蛋白組技術(shù)的瓶頸提供了重要技術(shù)支撐。
范超 經(jīng)理 賽默飛世爾科技(中國)有限公司
分享主題:《賦能創(chuàng)新組學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)——賽默飛助力打造前沿組學(xué)研究平臺》
不斷創(chuàng)新是賽默飛秉承的宗旨。在蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和生物制藥研究領(lǐng)域,今年賽默飛先后發(fā)布了AccelerOme自動化樣品前處理設(shè)備、集成基于AI的CHIMERYS功能的Proteome Discoverer 3.0軟件、基于光刻掩膜生成的μPAC色譜柱、以及AP-SMALDI質(zhì)譜成像系統(tǒng)等等。賽默飛色譜質(zhì)譜市場部范超經(jīng)理為大家?guī)砣掳l(fā)布的Orbitrap Ascend 三合一高分辨質(zhì)譜儀的介紹,Orbitrap Ascend質(zhì)譜在提升整體性能和使用簡便性的同時,旨在解決生命科學(xué)研究中的挑戰(zhàn),在蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定、定量蛋白質(zhì)組學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物制藥分析、以及小分子復(fù)雜性樣品研究等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。必將為組學(xué)研究全面賦能,滿足未來分析需求,全面拓展研究范圍。
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第 二 篇 章
全球視野,代謝組學(xué)前沿發(fā)展
朱正江 研究員 中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所
分享主題:《基于質(zhì)譜的代謝組學(xué):從代謝物鑒定到代謝流分析》
人體內(nèi)的小分子代謝物數(shù)目超過20萬,代謝物理化性質(zhì)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣、濃度差異巨大。準(zhǔn)確、高效率地鑒定代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前質(zhì)譜代謝組學(xué)研究領(lǐng)域的最大挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所朱正江研究員實驗室利用生物化學(xué)反應(yīng)中底物與產(chǎn)物具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級質(zhì)譜碎片特征的原理,先后發(fā)展了MetDNA和MetDNA2算法,通過常用生化反應(yīng)和已知代謝物預(yù)測可能存在的小分子代謝物,并基于Exploris 480等質(zhì)譜上建立的標(biāo)準(zhǔn)譜圖對未知代謝物進行化學(xué)結(jié)構(gòu)推測,從而大大提高了生物樣本中代謝物的鑒定效率。針對非靶向的代謝流研究,朱老師課題組開發(fā)了MetTracer用于非靶向代謝流研究,結(jié)合MetDNA算法,在系統(tǒng)層面上揭示了果蠅衰老過程中發(fā)生的代謝穩(wěn)態(tài)變化。
Oliver Fiehn 教授 University of California, Davis
分享主題:《Metabolomics quality control for human cohort studies in health research》
作為代謝組學(xué)領(lǐng)域研究的開創(chuàng)人之一,Oliver Fiehn教授分享了在臨床大隊列研究中實現(xiàn)高通量、快速、非靶向代謝組學(xué)分析的經(jīng)驗。
◆(1)通過自動化的前處理流程可以有效節(jié)省人力成本,經(jīng)濟快捷地實現(xiàn)可重現(xiàn)的大批量生物樣本前處理;
◆(2)在數(shù)據(jù)采集階段,可以通過小粒徑超高壓短柱提高數(shù)據(jù)采集效率;
◆(3)完成數(shù)據(jù)采集后,通過MassWiki完成代謝物篩查,并將化合物提交至LC-Binbase云端數(shù)據(jù)庫完成鑒定。針對大隊列樣本,還可通過隨機森林法對測試數(shù)據(jù)進行QC校正。通過多個操作步驟的優(yōu)化,最終實現(xiàn)高通量非靶向代謝組學(xué)分析。
孔子青 博士 杭州凱萊譜精準(zhǔn)醫(yī)療測試技術(shù)有限公司
分享主題:《多組學(xué)在臨床轉(zhuǎn)化的主要挑戰(zhàn)與機遇》
多組學(xué)協(xié)同診斷是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要方向,多元分析的檢測指標(biāo)可以進一步有效促進精準(zhǔn)診斷。而生物標(biāo)記物開發(fā)是一個需要多方合作、整合資源的系統(tǒng)工程,一方面需要廣泛收集臨床樣本進行非靶向多組學(xué)分析,篩選潛在生物標(biāo)記物,并通過靶向定量分析確證,最終經(jīng)過臨床驗證實現(xiàn)診斷標(biāo)記物??撞┦恳孕耮uan輕、重癥和妊娠糖尿病的生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)為例,展示了多組學(xué)臨床轉(zhuǎn)化的具體流程,并強調(diào)通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒炞C和質(zhì)量控制保證測試結(jié)果準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性是質(zhì)譜臨床轉(zhuǎn)化過程中的重點和根本,同時也對Orbitrap 質(zhì)譜儀提供的優(yōu)異數(shù)據(jù)質(zhì)量提出了表揚。
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第 三 篇 章
精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化,讓功能組學(xué)更精準(zhǔn)
田瑞軍 教授 南方科技大學(xué)
分享主題:《集成化蛋白組學(xué)技術(shù)及其生物醫(yī)藥應(yīng)用》
南方科技大學(xué)的田瑞軍教授課題組致力于開發(fā)基于生物質(zhì)譜技術(shù)的蛋白質(zhì)組學(xué)新方法和新技術(shù),并專注于其在翻譯后修飾介導(dǎo)的動態(tài)蛋白質(zhì)復(fù)合物,及腫瘤微環(huán)境信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究方面的應(yīng)用。田教授課題組針對磷酸化與復(fù)合物研究的難點,開發(fā)了一系列的探針與前處理方法,為蛋白復(fù)合物的研究提供了強有力的支撐?;诹姿峄鞍踪|(zhì)組學(xué),化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù),將蛋白組學(xué)應(yīng)用到胰腺癌及三陰乳腺癌生物標(biāo)志物篩選、蛋白質(zhì)復(fù)合物表征、藥物靶點篩選及新藥研發(fā)中。
鄧海騰 教授 清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
分享主題:《細(xì)胞衰老的多組學(xué)分析與干預(yù)》
細(xì)胞衰老與多種生理過程和衰老相關(guān)疾病密切相關(guān),其中衰老相關(guān)分泌表型(SASP)已經(jīng)成為衰老和很多慢性疾病的主要驅(qū)動因素。清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧海騰教授從代謝組學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、表面蛋白質(zhì)組學(xué)及分泌組學(xué)出發(fā),總結(jié)了衰老相關(guān)研究的功能性分子,如,NAD+,前列腺素dh-5d-PGJ2及GDF15等在細(xì)胞衰老進程中的作用。期望通過多組學(xué)手段進行臨床生物標(biāo)志物的尋找,藥物干預(yù)及生物機制的探索。鄧教授課題組開發(fā)的從靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)到治療藥物開發(fā)的工作流程,利用表面蛋白質(zhì)組學(xué)等手段,揭示新的干預(yù)靶標(biāo)。并對黃酮類化合物槲皮素、以及DMC分子作為衰老細(xì)胞清除劑,選擇性殺傷衰老細(xì)胞的機制作了相關(guān)探索。鄧?yán)蠋煆难芯壳把爻霭l(fā),集中精力,利用多組學(xué)技術(shù),將蛋白組學(xué),代謝組學(xué),脂質(zhì)組學(xué)等組學(xué)技術(shù)結(jié)合,攻克衰老難題,并開發(fā)了細(xì)胞衰老相關(guān)的清除劑,為延長人類壽命做出了貢獻。
秦鈞 主任 北京蛋白質(zhì)組研究中心
分享主題:《臨床蛋白組學(xué)的應(yīng)用》
秦鈞教授從中國人類蛋白組學(xué)計劃的歷程出發(fā),高屋建瓴的總結(jié)了中國蛋白組學(xué)在國際研究中的地位。立足于臨床蛋白質(zhì)組學(xué),秦教授課題組開展了世界上di一個多中心,大樣本的胃癌蛋白質(zhì)組學(xué)隊列研究,篩選化療與免疫治療人群,幫助醫(yī)生提供臨床決策支持,幫助患者避免無效的化療。秦教授對臨床蛋白質(zhì)組學(xué)的未來也做了很多探索,基于NGS與蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果的對比,提出了從蛋白基因組學(xué)到基因蛋白組學(xué)概念的轉(zhuǎn)變,提升臨床試驗成功率。并從實用角度出發(fā),以LDT7 胃癌和肺癌為例,從信號通路維度提供靶向聯(lián)合用藥指導(dǎo),為蛋白質(zhì)組學(xué)在臨床中的應(yīng)用、早診及實用成效提供了有效探索。
郭天南 教授 西湖大學(xué)
分享主題:《Artificial intelligence defines protein-based classification of thyroid nodules》
甲狀腺結(jié)節(jié)作為人類常見的疾病,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的也越來越多。西湖大學(xué)郭天南教授開展的人工智能定義甲狀腺結(jié)節(jié)良性惡性的診斷研究,針對目前甲狀腺結(jié)節(jié)的良性惡性難以確定的問題,采用回顧性隊列研究及前瞻性進行驗證,尋找到19個蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物,結(jié)合人工智能,建立了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。結(jié)果表明,采用建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的判斷準(zhǔn)確率高達85%以上,為甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷提供了新方案。
凌志強 研究員 中國科學(xué)院大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院、浙江省腫瘤研究所
分享主題:《基于蛋白質(zhì)磷酸化修飾組學(xué)的Herceptin對胃癌的治療作用機制研究》
凌教授首先從胃癌發(fā)病機制和最新研究進展兩個角度詳細(xì)的介紹了胃癌整個領(lǐng)域研究的來龍去脈,并展示了其課題組基于蛋白質(zhì)磷酸化修飾組學(xué)的Herceptin對胃癌作用機制的研究。凌教授課題組聚焦于高脂飲食、肥胖及反流誘發(fā)胃癌這一現(xiàn)象,利用蛋白組學(xué)技術(shù),對胃癌組織進行了磷酸化修飾組學(xué)研究。發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)高爾基體上的特異蛋白PAQR3 (RKTG)跨膜蛋白,在胃癌樣本中的表達量顯著下降,下降程度與幽門螺旋桿菌感染、惡性程度密切相關(guān),影響胃癌的進展及轉(zhuǎn)移,為胃癌的臨床診斷與治療提供了理論依據(jù)。
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第 四 篇 章
繽紛多彩,蛋白組學(xué)多學(xué)科發(fā)展
陸豪杰 教授 復(fù)旦大學(xué)
分享主題:《糖基化連接異構(gòu)體分析新方法》
糖基化是一種普遍存在且具有重要意義的翻譯后修飾手段,其異常程度與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。依據(jù)連接的位點不同,糖蛋白又有N-糖和O糖之分。在人體中,唾液酸與N-糖末端的半乳糖主要以α-2,3或α-2,6的連接方式形成唾液酸化N-糖。復(fù)旦大學(xué)陸豪杰教授課題組從糖組學(xué)及糖蛋白質(zhì)組學(xué)出發(fā),發(fā)展了一種唾液酸連接異構(gòu)體區(qū)分的新方法,實現(xiàn)了α-2,3-和α-2,6-連接型異構(gòu)體的定性定量分析,并成功應(yīng)用于卵巢癌及宮頸癌樣本檢測中。除此之外,針對糖蛋白質(zhì)組學(xué),陸教授課題組基于ETD及TMT技術(shù)發(fā)展的高通量位點特異性糖蛋白組的研究方法(HTiGQs),成功的應(yīng)用于90例不同階段肝病患者血清中IgG 的完整N-糖肽分析中,實現(xiàn)了對肝病患者不同疾病階段的區(qū)分,為肝病的早期診斷及精準(zhǔn)醫(yī)療提供了重要的理論基礎(chǔ)。
鄭杰 研究員 中國科學(xué)院上海藥物研究所
分享主題:《氫氘交換質(zhì)譜技術(shù)的研究及在蛋白質(zhì)動態(tài)調(diào)控機制研究中的應(yīng)用》
RIG-I 與MDA5屬于RIG-I樣受體(RLRs)家族,參與識別病毒RNA并介導(dǎo)I型干擾素參與的免疫反應(yīng)。鄭杰研究員團隊采用氫/氘交換質(zhì)譜(基于Fusion的HDX-MS)解析RIG-I及MDA5 N端串聯(lián)的CARDs結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象變化,并闡釋RIG-I識別自身免疫性疾病和RNA病毒介導(dǎo)的免疫反應(yīng)區(qū)別分分子機制。研究人員結(jié)合冷凍電鏡技術(shù)、native MS及HDX-MS技術(shù)對RLRs抗病毒信號的激活過程中,K63連接的多聚泛素鏈(K63-polyUb)起著的關(guān)鍵作用做了進一步闡釋,揭示了長鏈 K63-polyUb促進MDA5-MAVS組裝程序與信號傳遞的分子機制。
王洪 博士 杭州廣科安德生物科技有限公司
分享主題:《外泌體多組學(xué)在胰腺癌肝轉(zhuǎn)移治療中的應(yīng)用》
作為細(xì)胞間通訊的重要媒介,外泌體在腫瘤細(xì)胞與其微環(huán)境之間的信息傳遞、腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用。王洪博士及團隊基于外泌體表面蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)一組胰腺癌特異性的外泌體表面蛋白,有促進癌細(xì)胞活力、遷移、轉(zhuǎn)移作用,可作為早期診斷、預(yù)后和治療敏感性的標(biāo)志物(LGALS3BP、CLDN4、CD151和EPCAM)。所開發(fā)的免疫富集分離方法提高了KRASmut 檢測的成功率。在針對攜帶體細(xì)胞移碼突變(BRCA2 L583*)及雜合性缺失的肝轉(zhuǎn)移胰腺導(dǎo)管癌患者的治療過程及監(jiān)測過程中,歷時3.5年的臨床治療,提高了患者的生存期,揭示了 PARP-抑制劑靶向治療抗藥性的分子機制。
阮松林 研究員 杭州市農(nóng)科院農(nóng)作物(生態(tài))研究所
分享主題:《蔗果四糖調(diào)控水稻根系對冷脅迫響應(yīng)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究》
低溫、干旱等非生物脅迫對植物的生長和存活有著深遠(yuǎn)的影響,對這種脅迫的適應(yīng)和耐受涉及到復(fù)雜的感知、信號傳導(dǎo)等反應(yīng)機制,在分子水平上了解植物面對脅迫反應(yīng)的機制對科學(xué)育種和提高植物的生長具有非常高的價值。阮松林研究員團隊前期通過研究發(fā)現(xiàn),果寡糖促進植物生長和提高植物抗逆作用,建立了水稻根生長的免疫誘抗效果評價技術(shù)。進一步對蔗果四糖的研究發(fā)現(xiàn),蔗果四糖可以促進水稻根系的生長,提高水稻幼苗主根的耐寒性。通過第二信使調(diào)節(jié)茉莉酸、水楊酸和脫落酸信號通路的調(diào)控,提高RSOsPR10水平促進脅迫誘導(dǎo)的水稻初生根的生長。此外,以RSOsPR10啟動子為誘餌序列,篩選得到MYB2、ICE等參與冷脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子,這為進一步揭示蔗果四糖調(diào)控水稻根系對冷脅迫的響應(yīng)機制提供了重要線索。
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#一年一度的組學(xué)盛會,成功落下帷幕!
發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜的力量,與各位共同見證質(zhì)譜技術(shù)如何驅(qū)動蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、多組學(xué)研究向更高緯度、更深層次發(fā)展,也深刻感受到組學(xué)技未來無比廣闊的發(fā)展前景!在后疫情時代,賽默飛愿攜手客戶,直面組學(xué)研究的各種挑戰(zhàn),通過不斷創(chuàng)新,助力組學(xué)勇攀高峰,再創(chuàng)輝煌!
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