北京市感染性疾病研究中心

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多组学平台

基于质谱的高通量技术,衍生的多组学领域在生物和医学领域应用广泛。解析生命发挥功能的物质,捕捉生物表型动态,揭示小分子代谢物的调控奥秘。

一、蛋白质组

研究对象:生物体内所有蛋白质(表达水平、翻译后修饰、互作网络等)

仪器:LC-MS Exploris 480 orbitrap

1. 技术方法

质谱技术:

高通量高分辨率液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS):Label-free、TMT/iTRAQ标记用于蛋白质鉴定和定量。

技术支持:

靶向蛋白质组:orbitrap或者三重四级杆(MRM/PRM)精准定量特定蛋白。

修饰组学(磷酸化、糖基化定制服务)

蛋白质互作网络(Co-IP+质谱联用) 

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2. 平台流程

样本前处理:蛋白质提取、酶解(Trypsin消化)、肽段纯化。

分离技术:SDS-PAGE、HPLC、纳升液相色谱(NanoLC)。

数据分析:

定量分析工具:PD,  spectronaut, spectrodive.

3. 应用领域

疾病研究:早期诊断,新标志物筛选,疾病图谱,疾病进程的监测

药物开发:靶点验证、药物毒性评估。

基础生物学:发病机制关键分子探索,细胞信号通路解析、蛋白质互作图谱构建。

蛋白质修饰研究:关注蛋白质的翻译后修饰,如磷酸化、乙酰化等,这些修饰变化可能影响蛋白质的功能和细胞的生理状态,与疾病的发生发展密切相关。

微生物致病机制:研究病原微生物与宿主相互作用过程中的蛋白质表达变化,揭示致病机制,为抗感染治疗提供靶点。 

二、代谢组平台

研究对象:生物体内小分子代谢物(<1500 Da),如氨基酸、脂质、有机酸等。

仪器:ABscix 6500

1. 技术方法

质谱技术:LC-MS,覆盖极性/非极性代谢物(如Triple quad、Orbitrap)

技术支持:

广谱代谢组(LC/GC-MS)

靶向代谢组:三重四极杆质谱(QTRAP)精准定量

药物浓度测定和方法开发

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2. 平台流程

样本前处理:有机试剂代谢物提取。液液萃取(LLE),用于脂溶性代谢物(如脂质),使用氯仿-甲醇混合溶剂分层提取。固相萃取(SPE),针对特定代谢物(如极性/非极性分子),选择不同吸附剂(C18、HLB等)。样本干燥与复溶。

分离技术:液相色谱(LC-MS)。

数据分析:

非靶向代谢组学全流程分析(从原始数据到通路注释):

Compound Discoverer(Thermo Fisher)Sciex OS(ABSciex)

与Orbitrap质谱无缝对接,支持代谢物结构预测。

Progenesis QI(Waters)

LC/MS和GC/MS数据对齐、归一化、注释。

4. 应用领域

疾病机制研究:代谢性疾病关键致病小分子物质,药靶发现

药物代谢动力学:追踪药物及其代谢产物的动态变化。

微生物代谢产物研究:全面分析微生物在不同培养条件下的代谢产物。为微生物发酵生产药物、食品添加剂等提供指导。

微生物与宿主相互作用研究:研究微生物与宿主之间的代谢相互作用,揭示共生、致病等关系的代谢机制

微生物群落结构与功能研究:通过代谢组学分析微生物群落的代谢特征,了解群落中不同微生物之间的代谢协作关系,为微生物群落的调控和应用提供依据。