蛋白质组开放实验室

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     本平台由军事医学科学院投巨资建设, 负责人为: 张学敏, 何 昆, 杨松成。本平台也得到了 国家863项目、国家自然科学基金和北京市科委大力资助。 最近又投入千万余元引进超高性能混合型串联傅立叶变换回旋共振质谱[NanoLC-Q-FT-ICR-MS]

1. 基本情况

     国家生物医学分析中心(NCBA)蛋白质组学技术平台始建于1997年,主要由小规模双向电泳和第一代生物质谱(TofSpec 和Platform II)组成。

     该平台于2001年更新为接近当年国际水平的第二代——高通量(200-300蛋白质/天)、高灵敏(fmol)、高分辨率(>10000)、高准确度(5pmol)的较完整系统,包括可同时运行12块电泳胶的Ettan DALT twelve(Amersham)、能够进行随机序列分析和准确鉴定翻译后修饰的毛细管高效液相色谱-电喷雾-四极杆飞行时间串联质谱(CapLC Q-TOF2,Micromass)、带有源后衰变(PSD)功能的基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS,Reflex III)和高自动化、可连续运行3840个样品的飞行时间质谱Autoflex(Bruker)、高容量HCT离子阱质谱和三级四极Quattro电喷雾串联质谱以及自动切胶系统SpotCutter(Bio Rad)和自动酶切系统MassPrep(Micromass)。

     本平台即将更新为第三代。它以超高性能的9.4T混合型串联傅里叶变换回旋共振质谱为主要特征。分辨率超过140万,准确度优于1.0ppm,可实现超高分辨、高准确度和高灵敏度的多级串联质谱功能。该系统配备了丰富的辅助离子解离组件,可实现整体蛋白质的序列标签分析,无须进行酶切而直接鉴定蛋白质,是研究生物标志物最有力的、最可靠的手段。


     全国近400单位/课题组在此平台上工作,课题来源包括973课题、863课题、国家自然科学基金、开发与生产等。确认了数十个全新蛋白。部分单位根据我们提供的结果成功克隆到新基因。许多课题因为本平台支持而获得国家、地方科技基金的资助。

本蛋白质组学技术平台向国内外开放
[http://www.proteomics.com.cn/2005/ketixiezuo.asp]
2. 双向电泳与样品制备技术

  1. BIO-RAD公司PROTEAN IEF Cell等电聚焦仪。
  2. Amersham pharmcia Biotech公司IPGphor等电聚焦仪。
  3. BIO-RAD公司PROTEAN II xi Cell电泳槽。
  4. Amersham pharmcia Biotech公司Ettan DALT II System。
  5. Amersham pharmcia Biotech公司Hoefet miniVE electrophoresis and electrotransfer Unit。
  6. 图像分析软件为Amersham pharmcia Biotech公司imageMasterTM 2D version:5.0
  7. 自动切胶系统SpotCutter
  8. 自动酶切系统MassPrep

3. 蛋白质组学中的核心质谱技术

     纳升电喷雾四极杆飞行时间串联质谱仪Q-TOF2(LC-MS/MS,共3套)拥有强大的De novo 测序功能和自动化LC-MS/MS DDA功能,是多肽组学研究的重要技术。样品用量少,仅fmol样品就可测序(如电泳胶),可测N端封闭的蛋白质序列(Edman降解不能),确认新蛋白质可信度非常高。还可对蛋白质的翻译后修饰、不同剪切形式及氨基酸序列变异进行分析。

     基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS,共3套)可测定生物大分子的分子量高达600KDa。通过肽质量指纹谱(PMF)和肽序列标签(PST)技术可高灵敏度、高通量、快速鉴定蛋白质,是蛋白质组学研究必不可少的生物质谱,也是临床蛋白质组学首选的技术。还可分析寡核苷酸序列、多糖结构、聚合物分子量分布、特殊合成化学品等。


4. 质谱技术体系
  1. 高通量蛋白鉴定技术
  2. 肽序列标签和多肽序列De Novo测定法
  3. 高分辨串联质谱多肽序列标签自动化分析
  4. 蛋白质糖基化含量、位点和糖链的结构分析
  5. 蛋白质磷酸化含量及位点分析
  6. 蛋白质氨基酸修饰或突变研究及高级结构研究
  7. 单寡核苷酸多态性(SNP)快速分析与鉴定
  8. 二硫键研究技术:游离巯基和二硫键定位技术
  9. 糖类、核酸与反义核酸等生物大分子相互作用研究
  10. 抗原和抗体、配基和受体等非共价键相互作用
  11. 药物代谢与代谢组学研究
  12. 中药成分指纹谱研究

5. 主要课题
  1. 国家863课题(2003AA233010)“蛋白质组学新技术在肿瘤泛素通路研究中的应用”。
  2. 973计划(2004CB520803)“人类肝脏蛋白质组定位图新技术新方法研究”
  3. 国家973计划基因治疗项目课题(2004CB518803) “定点整合、原位修复技术及机理的研究”
  4. 国家科技攻关计划项目(人类重大疾病及重要生理功能相关的蛋白质组学研究)“蛋白质定位技术平台建立与应用”课题。
  5. 北京市248项目(H030230280290)“肝再生中系列蛋白质复合体的研究”课题。
  6. 国家自然科学基金课题面上项目(30270299)“阻断泛素通路时Bcl-2蛋白质形成复合体的生物质谱分析”课题。
  7. 国家自然科学基金课题面上项目(20475062)“新型分子成像技术——质谱扫描成像及其应用”课题。
  8. 国家863计划课题(2001AA233041)“蛋白质组技术平台建立及其在肿瘤研究中应用”。
  9. 国家自然科学基金课题面上项目(30070377)“阻断泛素通路对正常和肿瘤细胞影响的巨大差异机制研究”。
  10. 国家863计划课题(2002AA232021)“应用蛋白质组技术对白血病细胞凋亡相关蛋白质的高通量鉴定”。
  11. 科技部创新课题“生物质谱技术对蛋白质复合体的鉴定”。
  12. 国家自然科学基金项目“异烟肼和利福平联合使用肝毒性增加的代谢组学、基因组学、蛋白质组学研究”。
  13. NSFC项目“胎儿酒精综合征发生机制的基础研究”。



6. 近期论文摘录
  1. Cui JW, Wang J, He K, Jin BF, Wang HX , Li W, Kang LH, Hu MR, Li HY, Yu M, Shen BF, Wang GJ, Zhang XM..Proteomics analysis of human acute leukemia cells: insight into their classifications. .Clinical Cancer Research, 2004,10(20):6887-96.
  2. Li AL, Li HY, Jin BF, Ye QN, Zhou T, Yu XD, Pan X, Man JH, He K, Yu M, Hu MR, Wang J, Yang SC, Shen BF, Zhang XM. .A novel eIF5A complex functions as a regulator of p53 and p53-dependent apoptosis. .Journal of Biological Chemistry,2004,279(47):49251-8.
  3. Cui JW, Wang J, He K, Jin BF, Wang HX , Li W, Kang LH, Hu MR, Li HY, Yu M, Shen BF, Wang GJ, Zhang XM..Two-dimensional electrophoresis protein profiling as an analytical tool for human acute leukemia classification. .Electrophoresis,2004,26(1):268-279.
  4. Jin BF, He K, Wang HX, Wang J, Zhou T, Lan Y, Hu MR, Wei KH, Yang SC, Shen BF, Zhang XM. .Proteomic analysis of ubiquitin-proteasome effects: insight into the function of eukaryotic initiation factor 5A. .Oncogene,2003 22:4819-4830.
  5. Xia Q, Wang HX, Wang J, Zhang JY, Liu BY, Li AL, Lv M, Hu MR, Yv M, Feng JN, Yang SC, Zhang XM, Shen BF. .Proteomic analysis of interleukin 6-induced differentiation in mouse myeloid leukemia cells..International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 2005 (in press)
  6. Jin BF, Wang HX, He K, Yu M, Hu MR, Yang SC, Shen BF, Zhang XM. .Proteomic analysis of apoptosis triggered by inhibition of ubiquitin-proteasome pathway in M07e leukaemic cells..Cell Research, 2002, 12:271.
  7. Wang Hongxia, Zhang Xuemin,Yang SC, Xiao JH, Nie AH, Zhao LQ, Li S. .ESI-MS study on non-covalent bond complex of rhFKBP12 and new neurogrowth promoter.. Science in China, 2003, 46(3):286-292.
  8. Lan Yu, Zhang Xuemin, Yang PD, Hu MR, Yu M, Yang Y, Shen Bf. .Effects of inhibition of ubiquitin-proteasome pathway on human primary leukemic cells. .Science in China,2002, 45(6):647-654.
  9. Zhang XM, Hu MR, Lan Y, Yu M, Chen BD. .Cleavage of Bcl-2 Protein by Activated Caspase-3 Is Associated with Inactivation of Lyn(p53/56) Kinase Activity in Human M-07e Leukemic Cells during Apoptosis. .J. Experiment Hematolog. 2000, 8(3):166-175.
  10. Zhang XM, Lin H, Chen C, Chen BD. .Inhibition of ubiquitin-proteasome pathway activates a caspase-3-like protease and induces Bcl-2 cleavage in human M-07e leukaemic cells..Biochem. J. 1999,340:127-133
  11. Li AL, Li HY, Jin BF, Ye QN, Zhou T, Yu XD, Pan X, Man JH, He K, Yu M, Hu MR, Wang J, Yang SC, Shen BF, Zhang XM. .A novel eIF5A complex functions as a regulator of p53 and p53-dependent apoptosis..Molecular & Cellular Proteomics. 2004, 3(10): S76.
  12. Cui JW, Wang J, He K, Jin BF, Wang HX , Li W, Kang LH, Hu MR, Li HY, Yu M, Shen BF, Wang GJ, Zhang XM. .Proteomics analysis of human acute leukemia cells: insight into their classifications..Molecular & Cellular Proteomics. 2004, 3(10): S23.
  13. Yan X., Xue H., Liu, H., Hang, J., Wong J.T.F. and Zhu, G. . NMR studies of Bacillus subtilis tRNATrp hyperexpressed in Escherichia coli - Assignment of imino proton signals and determination of thermal stability..Journal of Biological Chemistry, 2000,275(10), 6712-6716
  14. Yan, X., Kong, X., Xia, Y., Sze, K.H. and Zhu, G.J.. Determination of Internucleotide hJHN Couplings by the Modified 2D JNN Correlated-[15N, 1H]-TROSY. .J. Magn. Reson. 2000,147(2), 357-360
  15. Wang, YQ., Yan, XZ., Gong, SS., Fu, WH. .Two New C - 21 Steroidal Glycosides from Cynanchum aurichulatum. .Chinese Chem. Lett. 2002,13(6): 543-546
  16. Yao YN, Zhang QS, Yan XZ, Zhu G, Wang ED. .Substrate-induced conformational changes in Escherichia coli arginyl-tRNA synthetase observed by 19F NMR spectroscopy. . FEBS Lett. 2003,547(1-3):197-200
  17. Yao YN, Zhang QS, Yan XZ, Zhu G, Wang ED. .Escherichia coli tRNAArg4 (UCU) induces a constrained conformation of the crucial X-loop of arginyl-tRNA synthetase..Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004, 313: 129-134
  18. Zhang, Q., Ye, W., Yan, X., Zhu, G., Che, C.T. and Zhao, S. .Cernuosides A and B, two sucrase inhibitors from Pulsatilla cernua. .J. Nat. Prod. 2000, 63(2), 276-278
  19. Zhu, G., Xia, Y., Sze, K.H. and Yan, X. . 2D and 3D TROSY-enhanced NOESY of N-15 labeled proteins. . J. Biomol. NMR 1999, 14(4), 377-381
  20. Sze, K.H., Yan X., Kong, X., Che, C.T. and Zhu, G. .Phase sensitive 3D J-resolved HMBC experiment for spectral assignment and measurement of long-range heteronuclear coupling constants. . Tetrahedron Lett. 1999, 40(30), 5587-5591
  21. Zhu, G., Kong, X., Yan, X. and Sze, K.H. .Sensitivity enhancement in transverse relaxation optimized NMR spectroscopy. .Angew. Chem. Int. Edt. 1998, 37(20), 2859-2861
  22. Xiaoxiao Chen, Yong Li, Kaihua Wei, Li Li, Wanli Liu, Yunping Zhu, Zongyin Qiu,and Fuchu He. .The Potentiation Role of Hepatopoietin on Activator Protein-1 Is Dependent on Its Sulfhydryl Oxidase Activity. .Journal of Biological Chemistry, 2003 ,278(49):49022
  23. Yong Li, Kaihua Wei,et al. .Identification of hepatopoietin dimerization, its interacting regionsand alternative splicing of its transcription. Eur.J.Biochem. 2002 ,269:1. Eur.J.Biochem. 2002 ,269:1
7. 知识产权

取得2项发明专利:

1.eIF-5A及其与syntenin蛋白质复合物在医药领域中的应用。200310115020.5
2.用于白血病分型的蛋白质分子标志物。200310115021.X

取得2项版权:

1.基于WEB的蛋白质检索系统,登记号: 2003SR8991。
2.基于WEB的精确肽质量指纹谱蛋白质鉴定系统, 登记号:2003SR8990。

8. 可提供的技术服务

     本蛋白质组学开放实验室长期对外提供服务和技术支持。有意者,须:
  1. 填写 双向电泳申请书:

    http://www.proteomics.com.cn/2005/msl/price/2D_app.doc
    发信给:wkh@proteomics.com.cn, 我们会及时修正、回复您的申请的。

  2. 填写在线申请书:

    http://www.proteomics.com.cn/2005/userdata/user_online.asp
9. 送样须知
  1. 样品可为冻干粉、溶液或胶内蛋白质(必须为考染),冻干粉、溶液应无盐。样品如有毒性或腐蚀性或需特殊保存的样品,请事先声明。
  2. 填写样品申请单应完整,包括样品名称、性质、数量;送样人姓名、单位、联系电话、单位地址,课题名称等所有样品申请单的各项内容。
  3. 网上填写样品申请单:http://www.proteomics.com.cn/2005/userdata/user_online.asp
单 位: 国家生物医学分析中心 http://www.ncba.cn 
  军事医学科学院生物医学分析中心  
地 址: 北京市海淀区太平路27号 邮政编码:100850
联系人: 何   昆     电 话: 010-86533046 Fax:010-68186281
Email: hk 
帐 号:02000049090268083-14
户 名:中国人民解放军军事医学科学院生物医学分析中心
银 行:中国工商行永定路支行
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