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氮蛋白质测定仪

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氮蛋白质测定仪相关的资讯

  • AOAC通过了Sprint真蛋白质快速测定仪用于肉类产品的蛋白质快速测定方法
    CEM 公司&mdash &mdash 全球领先的实验室仪器设备供应商,近日宣布AOAC(美国官方分析化学师协会)已经通过了Sprint蛋白质快速测定方法为官方正式方法2011.04,该方法依据蛋白质标签技术适用于猪肉、牛肉和家禽的原料肉和加工肉以及肉制品的蛋白质含量的快速测定。 &ldquo 我们非常高兴AOAC①国际协会能够认可并通过这些方法&rdquo ,CEM公司总裁兼CEO Michael J. Collins说,&ldquo 这确实是一项革命性的技术,非常有价值,可以广泛地应用在食品领域,但一直缺少官方认可。现在,随着这个方法的被公众的普遍接受,未来将会有更多的公司享受到Sprint带来的省时、准确、高效和绿色环保。 在该方法的批准进程中,CEM 公司的Sprint蛋白质快速测定仪被作为该方法研究的指定仪器。方法有效性和准确性的验证过程建立在蛋白质含量在9%-40%之间的牛肉、猪肉及家禽肉和肉制品等具有广泛代表性产品蛋白含量数据之上。 Sprint 采用了iTAG这种专门的、无毒的蛋白质标签溶液,该溶液可以和原料肉、加工肉中蛋白质的赖氨酸、组氨酸和精氨酸及N末端结合并自动计算出蛋白质含量。一体化、操作简便的Sprint机器可以在2分钟内快速测出多种产品的蛋白质含量。该方法比传统的凯氏定氮法更加安全,无需高温以及强腐蚀性化学试剂。2009年,Sprint蛋白质快速测定仪基于它的绿色环保的反应条件,被美国国家环保局(US EPA)授予&ldquo 总统绿色化学挑战者奖&rdquo 。 目前,Sprint 蛋白质快速测定仪广泛应用于乳品、谷物蛋白含量的检测并作为标准方法得到AOAC和AACC认可: AOAC Method 967. 12 液态奶、花色奶、调味乳饮料、咖啡伴侣、黄油等; AOAC Method 930. 33 冰激凌、速冻甜食、雪糕等; AOAC Method 930. 29 全脂奶粉、脱脂奶粉、营养强化奶粉、婴幼儿配方奶粉等; AACC② Method 46-14B 适用于谷物、宠物食品、动物饲料等。 ①AOAC------Association of Analytical Communities(美国官方分析化学师协会)的缩写.是一个拥有127年历史的非营利性科学组织,在分析结果领域赢得了世界的信任,是美国食品生产领域的权威标准机构.经AOAC批准通过的方法,对于方法结果的准确性是一种认可,对采用AOAC方法的厂家生产产品的安全性和合理性提供了一定的信任。②AACC------American Association of Cereal Chemist(美国谷物化学师协会标准是由美国谷物化学师协会)的简称,负责制订的谷物分析与测试方法标准。AACC标准自1922年问世以来,一直是谷物科技领域的重要检验依据。此外用这些方法分析的结果还常常被用作诉讼或司法的依据。 参考 http://www.cem.com/{e_BASE}page74.html更多详情,请联系培安公司:电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288Email: sales@pynnco.com网站:www.pynnco.com
  • CEM Sprint真蛋白质快速测定仪全国送样检测活动正式启动
    &mdash &mdash 您关心待检物质中的蛋白质成份吗? &mdash &mdash 您需要精确但不依赖氮元素测定的蛋白质测定吗? &mdash &mdash 您需要一个通过AOAC及AACC认可的技术方法吗? CEM公司的Sprint真蛋白质含量测定仪结合生物科学与食品科学技术,进行快速精确的蛋白质测定。该系统使用iTAG专利技术直接区分及测量蛋白质含量(而非氮元素)。Sprint使用的iTAG技术直接标明蛋白质中的氨基。当添加小麦面筋蛋白时不会产生错误结果,加入三聚氰胺时也不会产生错误结果,而目前凯氏定氮法和Dumas定氮法都无法排除非蛋白氮造成的蛋白值虚高。 2008年4月起,CEM即将在全国范内展开Sprint真蛋白质快速测定仪送样检测活动。本活动旨在快速、准确地得到您需要的蛋白质含量结果。 有兴趣的用户都可以参加,只需提前报名并将您的样品寄给我们即可。实验完成后我们会通过电子邮件方式寄送实验报告,所以请您务必留下正确的电子邮件地址。 报名方式:下载报名表格并填写后发电子邮件。实验申请报名表.dochttp://www.pynnco.com/images/pic/2008226162113587.doc 报名Email:sales@pynnco.com 联系人:张小姐 联系电话:010-65528800 报名及寄样截止时间:2008年5月1日 寄样地址:北京市朝阳区吉庆里14号佳汇国际中心A1005
  • CEM SPRINT “蛋白质快速测定仪”荣获 2008IFT创新大奖
    Matthews, North Carolina CEM公司&mdash &mdash 全球领先的实验室仪器设备供应商近日宣布:CEM公司的最新产品SPRINT蛋白质快速测定仪荣获本届IFT国际食品科技展览会创新大奖。在本届展览会的主题会议上,IFT总裁Sheri Schellhaass 先生,会长 Marianne Gillette 先生出席了颁奖仪式。本奖项旨在授予有杰出创新成就的产品、添加剂、应用、仪器、设备、技术和服务。每届展会设四个获奖名额。 CEM公司总裁Dr. Michael J. Collins代表CEM公司接受了颁奖并致辞,&ldquo CEM公司很荣幸获此奖项,我们也非常感谢IFT在食品领域,对食品加工及生产过程中每一方面所取得最新突破的认可。IFT总是站在食品行业的创新前沿,获得IFT技术创新奖具有非常重要的意义,无疑是一项特殊的荣誉。&rdquo SPRINT真蛋白质快速测定仪,采用iTAG蛋白质标签技术,可以在两分钟之内快速准确地测出多种样品的蛋白质含量。目前的各种检测方法都是测量总氮含量,根据总氮含量再计算出蛋白质含量。SPRINT可以直接对蛋白质进行&ldquo 标签&rdquo ,是一种直接的测量方法。这种方法有效避免了由非蛋白氮引起的误差而造成的错误的蛋白质检测结果。SPRINT 也是一种获AOAC及AACC认证的绿色技术。 今年是IFT展会设立创新奖的第二年,该奖项只对参加IFT展会的参展商开放,共有9名业内人士及专家参与入围奖项的评估。 IFT&mdash &mdash 美国食品科技展览会,由美国食品科学学会(Institute of Food Technologists)主办,每年在美国不同的城市轮流举办。该展览会有着悠久的历史, 迄今已举办第66届。它是美洲地区规模最大的国际食品添加剂、食品配料及科技方面的专业展和行业盛会,及时地反映了食品行业全球科技成果转化为产品的最新情况,反映了食品工业发展的方向和动态,代表了世界食品科技工业发展趋势。 CEM公司&mdash &mdash 世界微波化学仪器的领导者,总部位于Matthews,North Carolina。CEM 在全球设立多家子公司和营销网络。 CEM在生命科学、分析化学、过程控制领域,为全球用户等提供一流的仪器设备和完美的解决方案。产品广泛应用于制药、生物技术、化学、食品加工及学术研究。
  • CEM 真蛋白质快速测定仪“全国征询合作伙伴”活动正式启动
    CEM SPRINT 真蛋白质快速测定仪,进入二十一世纪的蛋白质检测,不受&ldquo 三聚氰胺&rdquo 、&ldquo 皮革奶&rdquo 影响的创新性检测方法。经大量实验证明,SPRINT&ldquo 真蛋白质&rdquo 测量结果不受皮革奶影响,欢迎相关乳制品厂家、研究机构与培安公司合作,共同探讨真蛋白质检测方法。 皮革奶简介 皮革奶是是用皮革水解蛋白生产出来的乳制品,这是一种类似于三聚氰胺的物质,加入到乳制品中的目的是提高产品蛋白含量。&ldquo 皮革奶&rdquo 的毒害就出在这个&ldquo 皮革水解蛋白&rdquo 上,它是利用皮革厂制作服装、皮鞋之后剩下的下脚料甚至是动物毛发等物质,经过水解提炼而成的一种粉状物,因其蛋白含量较高,故而被称为&ldquo 皮革水解蛋白粉&rdquo 。中国农业部发出2011年安全检测计划文件,要求各地除要检测三聚氰胺外,还要严格检测皮革水解蛋白和碱类物质。 皮革奶的主要添加物,皮革水解物的主要成分是皮革水解蛋白,而劣质水解蛋白的生产原料主要来自制革工厂的边角废料。制革边角废料中含有重铬酸钾和重铬酸钠。用这种原料生产水解蛋白,重铬酸钾和重铬酸钠自然就被带入产品中,被人体吸收。食品专家介绍,皮革水解物主要添加的食品是乳与乳制品及含乳饮料,作用是增加蛋白质含量量。也就是说这又是一种类似于三聚氰胺的物质,而它与三聚氰胺的不同之处在于,皮革水解物的检测难度比三聚氰胺更大,轻则关节疏松重则死亡。长期食用将致癌。 CEM SPRINT真蛋白质检测仪简介 CEM SPRINT&mdash 目前世界上唯一的真蛋白质快速测仪,诞生于2007年,2008年获IFT创新奖,2009年获美国总统绿色化学挑战奖,该仪器采用了生命科学领域的iTAG&ldquo 蛋白质氨基酸分子标签&rdquo 技术,这项技术可以给蛋白质贴上&ldquo 标签&rdquo ,提供一种在样品中直接测量真蛋白质含量的手段。 它的主要特点如下: 1.直接测量&ldquo 真蛋白质&rdquo ,而非总氮含量; 2.所有类型样品检测(液体、固体、粉末状、奶油、肉类、坚果类、谷物、种子等); 3.测量时间只需两分钟;全自动操作,无需有经验的化学家; 4.对&ldquo 三聚氰胺&rdquo 、&ldquo 皮革水解蛋白&rdquo 等非法添加剂,不会产生错误的蛋白质测量结果,精确性和准确度等优于凯氏定氮法; 5.测量过程无需校准,直接测量; 6.无需危险化学试剂,相比目前的检测方法,具有更低的操作成本。 更多详情,请联系培安公司:电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600Email: sales@pynnco.com网站:www.pynnco.com
  • 海关总署2019蛋白质测定仪招标公布:布鲁克、Elementar中标
    p style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "日前,“海关总署2019年蛋白质测定仪(第二次)采购项目” (项目编号:HG19GK-A0000-D129)及“海关总署2019年碳硫测定仪(第三次)采购项目” (项目编号:HG19GK-A0000-D128) 项目组织评标工作结束。/spanspan style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "结果显示,布鲁克中标4台蛋白质测定仪,德国Elementar中标7台碳硫测定仪。具体信息如下:/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong海关总署2019年蛋白质测定仪(第二次)采购项目中标公告/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="text-align: left font-family: 宋体, SimSun "项目编号:HG19GK-A0000-D129/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "项目名称:海关总署2019年蛋白质测定仪(第二次)采购项目/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "招标公告日期:2019年9月2日/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "中标日期:2019年10月9日/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体, SimSun "总中标金额:110.32 万元(人民币)/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "中标供应商名称、联系地址及中标金额:/span/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%" align="center"tbodytr style=" height:18px" class="firstRow"td width="7" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "包号/span/p/tdtd width="32" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "中标供应商名称/span/p/tdtd width="44" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "中标供应商地址/span/p/tdtd width="15" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "br//span/pp style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "中标金额/span/p/td/trtr style=" height:18px"td width="7" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"pspan style="font-size: 15px font-family: 宋体 "03包/span/p/tdtd width="32" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"pspan style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "北京市格致同德科技有限公司/span/p/tdtd width="44" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"pspan style="font-size: 15px font-family: 宋体, SimSun "北京市朝阳区百子湾西里403号楼2层209/span/p/tdtd width="15" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"pspan style="font-size: 15px font-family: 宋体 "1103200元/span/p/td/tr/tbody/tablep style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:16px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph text-indent:32px line-height:24px"span style="color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, SimSun "中标品牌及规格型号、数量、单价、合价:/span/pp style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:16px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph text-indent:32px line-height:24px"span style="color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, SimSun "/span/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="margin-left: 6px "tbodytr style=" height:18px" class="firstRow"td width="72" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"包号/span/p/tdtd width="92" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"名称/span/p/tdtd width="168" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"品牌及规格型号/span/p/tdtd width="49" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"数量/span/p/tdtd width="72" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"单价/span/p/tdtd width="130" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"合价/span/p/td/trtr style=" height:18px"td width="72" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"03/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="92" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"主设备价格/span/p/tdtd width="168" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"Bruker S1 TITAN 800/span/p/tdtd width="66" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"4/span/p/tdtd width="79" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"275800/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"元/span/p/tdtd width="130" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"1103200/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"元/span/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "span style="font-family: 宋体, SimSun "strongbr//strong/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: 宋体, SimSun "strong海关总署2019年碳硫测定仪(第三次)采购项目中标公告/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "项目编号:HG19GK-A0000-D128/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "  项目名称:海关总署2019年碳硫测定仪(第三次)采购项目/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "  招标公告日期:2019年9月2日/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "  中标日期:2019年10月9日/span/ppspan style="font-family: 宋体, SimSun "  span style="font-family: 宋体, SimSun color: rgb(255, 0, 0) "总中标金额:294 万元(人民币)/span/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "中标供应商名称、联系地址及中标金额:/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/span/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%"tbodytr style=" height:18px" class="firstRow"td width="9" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"包号/span/p/tdtd width="34" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"中标供应商名称/span/p/tdtd width="41" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"中标供应商地址/span/p/tdtd width="13" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"中标金额/span/p/td/trtr style=" height:18px"td width="9" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"01/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="34" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"北京正信博通科技有限公司/span/p/tdtd width="41" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"北京市丰台区丰葆路/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"23/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"号智慧广场span311-312/span/span/p/tdtd width="13" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"256/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"万元/span/p/td/trtr style=" height:18px"td width="9" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"02/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="34" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"北京正信博通科技有限公司/span/p/tdtd width="41" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"北京市丰台区丰葆路/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"23/spanspan style="font-size:15px font-family:宋体"号智慧广场span311-312/span/span/p/tdtd width="13" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"38/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"万元/span/p/td/tr/tbody/tablep style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体, SimSun "/spanspan style="font-size:14px font-family:宋体 color:#444444"中标品牌及规格型号、数量、单价、合价:/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size:14px font-family:宋体 color:#444444"/span/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="margin-left: 6px "tbodytr style=" height:18px" class="firstRow"td width="64" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="18" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"包号/span/p/tdtd width="125" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 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style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"01/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="125" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"主设备价格碳硫仪spanA/span/span/p/tdtd width="185" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size:16px font-family:宋体"Elementar/Inductar CS Cube/span/p/tdtd width="32" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:right"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"4/span/p/tdtd width="77" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px 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Cube/span/p/tdtd width="32" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"p style="text-align:right"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"1/span/p/tdtd width="77" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"446000/spanspan style="font-size:16px font-family: 宋体"元/span/p/tdtd width="84" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"446000/spanspan style="font-size:16px font-family: 宋体"元/span/p/td/trtr style=" height:19px"td width="64" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"01/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="125" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"主设备价格碳硫仪spanA/span/span/p/tdtd width="185" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size:16px font-family:宋体"Elementar/Inductar CS Cube/span/p/tdtd width="32" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"p style="text-align:right"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"1/span/p/tdtd width="77" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"230000/spanspan style="font-size:16px font-family: 宋体"元/span/p/tdtd width="84" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="19" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"230000/spanspan style="font-size:16px font-family: 宋体"元/span/p/td/trtr style=" height:38px"td width="64" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size: 15px font-family: 宋体"02/spanspan style="font-size: 15px font-family: 宋体"包/span/p/tdtd width="125" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"pspan style="font-size:16px font-family:宋体"主设备价格测硫仪/span/p/tdtd width="185" style="background: white border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:center"span style="font-size:16px font-family:宋体"Elementar/Rapid CS cube/span/p/tdtd width="32" style="background: white border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="38" align="center" valign="middle"p style="text-align:right"span style="font-size:16px font-family:宋体"1/span/p/tdtd width="77" nowrap="" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " 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  • 蛋白质含量测定新方案——排除假蛋白氮(NPN)的干扰
    不法商人添加非法添加物的根本原因是,本来劣质产品中蛋白质含量就很低,需要添加用凯氏定氮法查不出的含氮物质充数。因为现行的凯氏定氮蛋白质测定方法局限于:只能测试总有机氮含量,而非特定的蛋白质中氮含量,因此,方法缺陷被不法商人所投机利用,使伪劣产品蒙混达标。 传统上,蛋白质的测定一直采用凯氏定氮法。该法的误区是:通过氧化还原反应,把低价氮氧化并转为氨盐,再通过氨盐中氮元素的量换算成蛋白质的含量。凯氏定氮针对有机氮化合物,主要是指蛋白质,aa,核酸,尿素等N3-化合物。非蛋白质的含氮化合物,,如三聚氰胺等,在凯氏定氮过程中,被同样消化成(NH4)2SO4,造成蛋白值虚高,我们统称这些化合物为假蛋白氮(NPN)。 从食品安全控制可靠性上考虑,解决问题的根本方法,是直接测试食品中的真蛋白质含量。因为,如果能够一次直接测定食品中真蛋白质含量,那么就堵住了市场监管上的漏洞,使伪劣产品无所遁形。因此添加假蛋白质物质,如三聚氰胺等就毫无意义了。区别蛋白质与NPN的意义在于可以获得真实准确的蛋白质含量。从根本上解决了问题,厂商只能提供达标产品。这对需要进行蛋白质检测行业如食品、饲料及蛋白研究和管理领域具有重要的价值。呼吁中国国家有关部门将真蛋白质检测尽快纳入预防性安全监控标准。 1.食品行业的蛋白质问题 监控食品加工过程中的所有流程节点,包括原料采购、浓缩、勾兑、干燥、储存等。如假劣奶粉的危害就在于产品未达到国家蛋白标准限定,但在&ldquo 国标&rdquo 的凯氏定氮法检测后通过检测,其原因就在于搀加大量的NPN,造成蛋白质含量虚高。所添加的NPN大部分是化工产品,严重威胁食品安全。 2.饲料行业的蛋白质问题 饲料行业同样面临NPN造成的危害。例如最近引起社会关注的三聚氰胺。三聚氰胺含氮量达66%,白色无味,与蛋白粉外观相似,是被不法厂商大量使用的NPN。与&ldquo 瘦肉精&rdquo 、&ldquo 苏丹红&rdquo 等少数违禁添加剂一样,损害动物机体健康,并最终通过食物链转移到人体内。三聚氰胺高温下会形成氰化物,长期或反复接触对肾脏器官形成巨大损害。 3.其他研究领域的蛋白质问题 植物原料中NPN的含量随季节、地域及品种变化很大。精确检测蛋白质含量,排除NPN干扰对于保证科学研究的严谨性具有重要意义。 美国CEM 公司的真蛋白质SPRINT分析仪,是目前唯一的真蛋白质测试仪,其主要特点: 1.直接测量&ldquo 真蛋白质&rdquo ,而非总氮含量 2.所有类型样品检测(液体、固体、粉末状、奶油、肉类、坚果类、谷物、种子等); 3.测量时间只需两分钟;全自动操作,无需有经验的化学家; 4.对三聚氰胺等非法添加剂,不会产生错误的蛋白质测量结果,精确性和准确度等优于凯氏定氮法; 5.对非氮蛋白质的测定无需校准,直接测量; 6.无需化学试剂;相比目前的检测方法,具有更低的操作成本;http://www.analyx.com.cn/products/list.asp?classid=122
  • 蛋白质浓度测定常用的三种方法
    测定蛋白质浓度的方法有很多,科研工作者广泛使用的方法比如紫外吸收法,双缩脲法,BCA方法,Lowry法,考马斯亮蓝法,凯氏定氮法等等 ,今天小编以UV法,BCA法,考马斯亮蓝法,其中的三种方法的测定蛋白质浓度的原理、优缺点、操作以及注意事项做详细介绍。UV法这种方法是在280nm波长,直接测试蛋白。选择Warburg 公式,光度计可以直接显示出样品的浓度,或者是选择相应的换算方法,将吸光值转换为样品浓度。蛋白质测定过程非常简单,先测试空白液,然后直接测试蛋白 质。从而显得结果很不稳定。蛋白质直接定量方法,适合测试较纯净、成分相对单一的蛋白质。紫外直接定量法相对于比色法来说,速度快,操作简单;但是容易受 到平行物质的干扰,如DNA的干扰;另外敏感度低,要求蛋白的浓度较高。(1)简易经验公式 蛋白质浓度(mg/ml) = [1.45*OD280-0.74*OD260 ] * Dilution factor(2)精确计算 通过计算OD280/OD260的比值,然后查表得到校正因子F,再通过如下公式计算最终结果:蛋白质浓度(mg/ml) = F *(1/d) *OD 280 * D,其中d为测定OD值比色杯的厚度,D为溶液的稀释倍数BCA法原理:BCA(bicinchonininc acid)与二价铜离子的硫酸铜等其他试剂组成的试剂混合一起即成为苹果绿,即 BCA 工作试剂。在碱性条件下,BCA 与蛋白质结合时,蛋白质将 Cu2+ 还原为 Cu+,工作试剂由原来的苹果绿色变为紫色复合物。562 nm 下其光吸收强度与蛋白质浓度成正比。BCA 蛋白浓度测定试剂盒,Abbkine的蛋白质定量试剂盒(BCA法)提供一个简单,快捷,兼容去污剂的方法,准确定量总蛋白。成分试剂 A100 mL试剂 B2 mL标准蛋白(BSA)1 mL×2,1 mg/mL保存条件 运输温度:室温(标准蛋白 4~8 ℃ 运输)保存温度:室温(标准蛋白 -20 ℃ 保存)有效日期:12 个月使用方法方法一:96 孔板1. 配制 BCA 工作液:根据标准品和样品数量,按 50 体积试剂 A,1 体积试剂 B 配制适量 BCA 工作液。充分混匀。2. 将蛋白标准品按 0 μL,1 μL,2 μL,4 μL,6 μL,8 μL,10 μL 加入 96 孔板的蛋白标准品孔中。加灭菌双蒸水补足到 10 μL。取 10 μL 待测样品加入 96 孔板的待测样品孔中。每个测定要做 2~3 个平行。3. 向待测样品孔和蛋白标准品孔中各加入 200 μL BCA 工作液(即样品与工作液的体积比为 1:20),混匀。4. 37 ℃ 温浴 30 min。冷却至室温。5. 酶标仪 562 nm 波长下测定吸光度。6. 制作标准曲线。从标准曲线中求出样品浓度。方法二:试管法1. 配制工作液:根据标准品和样品数量,按 50 体积试剂 A,1 体积试剂 B 配制适量 BCA 工作液,充分混匀。工作液配制的量要与测定所用的比色杯对应。每个测定要做 2~3 个平行。本处列举的比色体系所用的是 0.5 mL 的比色杯。如比色杯规格不同,体系需要放大到实验将采用的比色杯准确读数所需要的体积。2. BSA 标准品和样品的准备:样品用水或其它不干扰显色反应的缓冲液配制,使待测定的浓度位于标准曲线的线性部分。每个反应准备 3 个平行测定。标准曲线一般 5~6 个点即可。根据样品的估测浓度确定各点的具体浓度。稀释 BSA 时可以用水或与样品一致的溶液。如待测样品的浓度约为 200 μg/mL,可按下表的次序加入 BSA 标准品、样品及 BCA 工作液。3. 取适量体积的标准蛋白,以蛋白液:工作液=1:20 的比例混匀。37 ℃ 温浴 30 min。冷却至室温。4. 将样品与标准品在 562 nm 波长下测定吸光度。考马斯亮蓝法实验原理:考马斯亮蓝 (Coomassie Brilliant Blue) 法测定蛋白质浓度,是利用蛋白质―染料结合的原理,定量测定微量蛋白浓度快速、灵敏的方法。这种蛋白质测定法具有超过其他几种方法的突出优点,因而正在得到广泛的应用。目前,这一方法是也灵敏度最高的蛋白质测定法之一。考马斯亮蓝 G-250 染料,在酸性溶液中与蛋白质结合,使染料的最大吸收峰 (lmax) 的位置,由 465 nm 变为 595 nm,溶液的颜色也由棕黑色变为蓝色。通过测定 595 nm 处光吸收的增加量可知与其结合蛋白质的量。研究发现,染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸 (特别是精氨酸) 和芳香族氨基酸残基相结合。突出优点(1)灵敏度高,据估计比 Lowry 法约高四倍,其最di蛋白质检测量可达 1 mg。这是因为蛋白质与染料结合后产生的颜色变化很大,蛋白质-染料复合物有更高的消光系数,因而光吸收值随蛋白质浓度的变化比 Lowry 法要大的多。(2)测定快速、简便,只需加一种试剂。完成一个样品的测定,只需要 5 分钟左右。由于染料与蛋白质结合的过程,大约只要 2 分钟即可完成,其颜色可以在 1 小时内保持稳定,且在 5 分钟至 20 分钟之间,颜色的稳定性最好。因而完全不用像 Lowry 法那样费时和需要严格地控制时间。(3)干扰物质少。如干扰 Lowry 法的 K+、Na+、Mg2+ 离子、Tris 缓冲液、糖和蔗糖、甘油、巯基乙醇、EDTA 等均不干扰此测定法。缺点(1)由于各种蛋白质中的精氨酸和芳香族氨基酸的含量不同,因此考马斯亮蓝染色法用于不同蛋白质测定时有较大的偏差,在制作标准曲线时通常选用 g-球蛋白为标准蛋白质,以减少这方面的偏差。(2)仍有一些物质干扰此法的测定,主要的干扰物质有:去污剂、 Triton X-100、十二烷基硫酸钠 (SDS) 等。试剂与器材1、试剂 考马斯亮蓝试剂:考马斯亮蓝 G-250 100 mg 溶于 50 mL 95% 乙醇中,加入 100 mL 85% 磷酸,用蒸馏水稀释至 1000 mL。2、标准和待测蛋白质溶液(1)标准蛋白质溶液结晶牛血清蛋白,预先经微量凯氏定氮法测定蛋白氮含量,根据其纯度用 0.15 mol/L NaCl 配制成 1 mg/mL 蛋白溶液。(2)待测蛋白质溶液。 人血清,使用前用 0.15 mol/L NaCl 稀释 200 倍。3、器材 试管 1.5×15 cm(×6),试管架,移液管管 0.5 mL(×2) 1 mL(×2) 5 mL(×1);恒温水浴;分光光度计。操作方法 一、制作标准曲线 取 7 支试管,按下表平行操作。摇匀,1 h 内以 0 号管为空白对照,在 595 nm 处比色。绘制标准曲线:以 A595 nm 为纵坐标,标准蛋白含量为横坐标,在坐标纸上绘制标准曲线。二、未知样品蛋白质浓度测定 测定方法同上,取合适的未知样品体积,使其测定值在标准曲线的直线范围内。根据所测定的 A595 nm 值,在标准曲线上查出其相当于标准蛋白的量,从而计算出未知样品的蛋白质浓度(mg/mL)。注意事项(1)在试剂加入后的 5-20 min 内测定光吸收,因为在这段时间内颜色是最we定的。(2)测定中,蛋白-染料复合物会有少部分吸附于比色杯壁上,测定完后可用乙醇将蓝色的比色杯洗干净。(3)利用考马斯亮蓝法分析蛋白必须要掌握好分光光度计的正确使用,重复测定吸光度时,比色杯一定要冲洗干净,制作蛋白标准曲线的时候,蛋白标准品最好是从低浓度到高浓度测定,防止误差。
  • 蛋白质结构分析新技术创测定速度纪录
    《自然-方法学》:蛋白质结构分析新技术创测定速度纪录  过去需几年时间完成的工作现在仅用几天即可完成  据美国物理学家组织网7月20日报道,隶属于美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室的科学家开发出一种利用小角度X射线散射技术测定蛋白质结构的新方法,大大提高了蛋白质结构研究分析的效率,使过去需要几年时间完成的工作仅需要几天即可完成,这将极大地促进结构基因组学的研究进程。  结构基因组学是一门研究生物中所有蛋白质结构的科学。通过对蛋白质结构的分析,可大致了解蛋白质的功能。结构基因组学重视快速、大量的蛋白质结构测定,而快速结构测定技术正是该学科研究面临的一个瓶颈问题。目前通常使用的两种测定技术,X射线晶体衍射和核磁共振质谱技术,虽然精确,但速度很慢,测定一个基因的蛋白质结构,动辄就需要几年的时间。随着新发现的蛋白质及蛋白质复合物越来越多,目前的分析速度远远不能满足研究的需要。  为解决这个瓶颈问题,劳伦斯伯克利国家实验室的科学家们借助了该实验室的先进光源(ALS)。他们运用一种称为小角度X射线散射(SAXS)的技术,对处于自然状态下(如在溶液之中)的蛋白质进行成像,其分辨率大约为10埃米(1埃米等于1/10纳米),足够用来测定蛋白质的三维结构。ASL产生的强光可以使实验所需材料减至最少,这使得该技术可以用于几乎所有生物分子的研究。  为了最大限度提高测定速度,研究小组安装了一个自动装置,可自动使用移液器吸取蛋白质样品到指定位置,以便利用X射线散射进行分析研究。他们还使用美国能源部国家能源研究科学计算机中心(NERSC)的超级计算资源进行数据分析。利用这一系统,研究小组取得了惊人的研究效率,在1个月内分析测定了火球菌的40组蛋白质结构。如果使用X射线晶体衍射技术,这可能需要花几年时间。同时,他们所获取的信息十分全面,涵盖了溶液中大部分蛋白质样本的结构信息。相比于在结构基因组学启动计划中使用核磁共振和晶体衍射技术仅能获取15%的信息量来说,这是十分巨大的进步。  高通量蛋白质结构分析有助于加快生物燃料的研究步伐,帮助解读极端微生物在恶劣环境中的繁荣之谜,更好地理解蛋白质的功能。研究小组之所以首先选择火球菌进行实验分析,就是因为它可用来生产清洁能源——氢。同时,在许多工业流程中都会出现高酸高热的环境状态,而这正是火球菌喜欢的生存环境。  但这种技术也有不足之处,追求速度会造成一种失衡,使成像质量相应打了折扣。与X射线晶体衍射成像的超高分辨率相比,小角度X射线散射成像的分辨率比较低,大约是10埃米。但这并不妨碍该技术的应用前景,因为并不是所有的研究都需要超高精度成像。对于结构基因组学研究来说,有时只要知道一种蛋白质与另一种蛋白质具有相似的结构,就可以了解其功能。而且,小角度X射线散射技术能够提供溶液中蛋白质形状、结构及构造变化等方面的精确信息,足以弥补其在成像精度方面的不足。  该研究成果刊登在7月20日《自然—方法学》杂志网络版上,美国斯克利普斯研究所和乔治亚州大学的科学家亦参与了该项研究。
  • 《乳与乳制品中蛋白质的快速测定方法》进行审查
    12月17日,河北省质量技术监督局组织有关专家对衡水市承担的省地方标准《乳与乳制品中蛋白质(非氮元素)的快速测定方法》进行了审查。  与会专家对标准文本和编制说明进行了逐字逐句的审定。专家们一致认为:该标准的编写规则符合国家有关方针、政策、法律和法规,与国家有关标准协调一致;该标准创新设置了适合现场和实验室快速定量的甲醛值法和紫外分光光度法相结合测定蛋白质快速新方法,具有很高的实用性,简便、快速,在防止乳与乳制品掺假实际工作中有很大的作用。现场和实验室原料乳及液态奶(非氮元素)的快速定量,可有效防止原料乳及液态奶蛋白质掺假,对促进乳品行业健康发展具有很大的社会效益和经济效益。  同时,专家认为该标准应在适用范围上做进一步调整,建议调整为原料乳及液态奶;标准内容应增加甘氨酸、水解动植物蛋白液的掺假定性试验;提供其他实验室对检验方法的验证试验数据。
  • 凯氏定氮法测定谷物中的氮和蛋白质
    谷物含有8-15%的不同种类的蛋白质,如白蛋白、球蛋白、脯氨酸、麦胶蛋白、谷蛋白和谷蛋白。它们的化学成分不仅具有营养价值,而且对面团及其烘焙过程也很重要。麦胶蛋白和谷蛋白与水接触形成谷蛋白,谷蛋白是一种脂蛋白物质,它赋予面团粘度、弹性和凝聚力,帮助面团发酵并保持形状 它存在于小麦和其他谷物中,包括大麦和黑麦。目前,人们对谷蛋白的兴趣主要集中在它的技术应用上,但也包括它的健康问题(腹腔疾病)。麸质并非天然存在于玉米、大米或燕麦中,但可能会被加工小麦、大麦或黑麦产品的设施交叉污染。从法律的角度来说,了解谷物面粉中蛋白质的含量是很重要的,因为一般来说,它们的商业质量取决于这一点。 采用意大利VELP使用DKL 20和udk159的凯氏定氮法测得结果与期望值一致,重复性好,相对标准偏差低(RSD 1%),重复性好。
  • 岛津应用:应用蛋白质测序仪PPSQ-53A测定N-末端部分甲硫氨酸缺失的蛋白质类药物的N-末端氨基酸序列
    生物体在合成蛋白质时,N-末端首位的甲硫氨酸在蛋白质加工过程中可能被酶切除。本文以蛋白质类药物重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子注射液原液为例,演示了应用蛋白质测序仪PPSQ-53A进行N-末端甲硫氨酸部分缺失的蛋白质分析的方法和结果。本应用蛋白质测序仪PPSQ-53A测定了发生N-末端部分甲硫氨酸切除的蛋白质类药物重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子的-N未端前16个氨基酸的序列,结果与理论序列一致。除了氨基酸定性,根据信号峰强度,可以粗略估计样品N-末端甲硫氨酸的缺失比例。以上表明应用PPSQ-53A可以测定N-未端部分甲硫氨酸缺失的蛋白质的N-末端氨基酸序列。可作为此类生物药物样品分析时的参考。 ?了解详情,敬请点击《应用蛋白质测序仪PPSQ-53A测定N-末端部分甲硫氨酸缺失的蛋白质类药物的N-末端氨基酸序列》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 【瑞士步琦】种类丰富而又营养健康的奶酪——如何测定奶酪中的蛋白质
    如何测定奶酪中的蛋白质奶酪,又名芝士、起司,是一种发酵而成的浓缩奶制品。大约 5000 年前,奶酪诞生于西亚地区,之后在世界上多个奶源地被发扬光大。时至今日,世界上有近千种奶酪,口味各异但又都营养健康,正成为一种受到越来越多人喜爱的美食。下图为世界上较为著名的一些奶酪品种,多达数十种,可以提供选择丰富的口感和味道:奶酪相当于浓缩的牛奶,制作 1 公斤奶酪,通常需要使用 10 公斤鲜奶。漫长的制作过程,让奶酪保留了鲜奶中的营养物质,并剔除鲜奶中的乳糖,对乳糖不耐受人士十分友好。奶酪中丰富的营养物质,可以帮助我们补充钙质、促进维生素吸收。每 100 克奶酪中平均含钙量达到了 700 毫克,这相当于 1 升牛奶的含钙量。根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》建议:我国成年人每日推荐钙质摄入量为 800-1000 毫克/天。也就是说,选择用奶酪补钙,每天吃大约 120 克奶酪就可以满足日常钙质所需。但是如果选择喝牛奶,每天大概需要喝掉 1 升牛奶才能补充足够多的钙质。而且,奶酪中富含大量的脂溶性维生素。每 100 克奶酪,含有 263 微克维生素 A 、7.4 微克 维生素 D。而且奶酪中丰富的脂肪,还可以帮我们把这些脂溶性维生素长久留在身体中,以备不时之需。当然,何种美食都需要适量摄取,过量的奶酪摄入也有可能导致肥胖问题。奶酪中的蛋白质含量也十分丰富,食品中蛋白质的测定是质量保证和营养标签的常规流程。下面为大家简单介绍遵循国家标准测定奶酪中的氮和蛋白质含量的简单快速流程。使用 Buchi 快速消解仪 K-436 或 K-439 用硫酸消解样品,然后使用 Buchi 凯氏定氮仪 K-375 (内置滴定仪)进行蒸馏和滴定,测定的蛋白质含量对应于标记值。 1实验原理蛋白质测定是食品工业中执行的关键分析之一。样品需要用硫酸消解,将氮转化为硫酸铵。通过氢氧化钠碱化转化为氨后,通过蒸汽蒸馏将样品蒸馏到硼酸接收器中,然后用硫酸溶液滴定。将氮含量乘以样品特定因子(奶酪为 6.38)以获得蛋白质含量。 2实验简介仪器:Buchi 快速消解仪 K-436、K-439,Buchi 凯氏定氮仪 K-375样品:奶油奶酪和爱蒙塔尔奶酪,研磨,标记蛋白质含量分别为 6% 和 33%。▲奶酪样品测定:将约 0.5-2g 样品(取决于蛋白质和有机基质的浓度)直接加入样品管中。加入一部分 20ml 硫酸和 2 片 Buchi 凯氏定氮片,使用表1中规定的参数进行消化。消化完成后,通过水蒸气蒸馏将样品的氨蒸馏成硼酸溶液,并用硫酸滴定(表2)。以 0.18g 色氨酸为对照品验证了该方法的准确性。表 1:使用 Buchi 快速消解仪 K-436、K-439 进行消解的实验数据:表 2:Buchi 凯氏定氮仪 K-375 蒸馏和滴定参数结果:色氨酸回收率为 99.5%,RSD 0.36%(K-439)和99.4%,RSD 0.41%(K-436)。测定的蛋白质含量如表 3 所示。 表3:奶酪中蛋白质含量的测定(括号中为相对标准偏差,n=4) 3结论使用 Buchi 快速消解仪 K-436、K-439 和 Buchi 凯氏定氮仪 K-375 根据凯氏定氮法测定奶酪中的蛋白质含量,可提供可靠且可重现的结果,这些结果可对应于相对标准偏差较低的标记值。总消化时间约为 85 分钟(K-439)或 100 分钟(K-436)。能提供丰富蛋白质的肉蛋奶都是很好的美食,蛋白质对青少年儿童的成长或中老年人的养生与健康都极为重要。Buchi 凯氏定氮系统的一系列设备,为您餐桌上的高蛋白美味提供可靠的营养指标保障。
  • Thermo Scientific ICP-MS高效测定蛋白质中的硫元素
    奥维尔多大学成功使用Thermo Scientific ICP-MS可靠且高效地测定蛋白质中的硫元素英国剑桥 (2011年1月13日) — 全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技今日宣布,奥维尔多大学光谱分析研究组成功使用Thermo Scientific XSERIES 2 ICP-MS实现蛋白质中硫元素的测定,结果可靠且避免了干扰。一直以来,气态多原子对硫同位素的准确测定带来的干扰是令研究组特别困扰的问题。而XSERIES 2 ICP-MS成功攻克了这些难题,在提供高精度分析结果的同时优化了分析效率。位于西班牙阿斯图里亚斯的奥维尔多大学光谱分析研究组致力于解决科学技术研究中遇到的分析难题。在这个框架下个所成立的一个二级小组专注于研究采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)用于生物高分子(如DNA和蛋白质)定量分析的方法进展。该小组面临的主要问题之一就是在使用低分辨仪器测定硫元素时气态多原子(比如氧气)带来的干扰。为了消除这些问题,该小组选择使用碰撞/反应池(CRC)技术的Thermo Scientific XSERIES 2 ICP-MS。蛋白质的定量分析是目前分析化学领域要求最严格的应用之一。传统的质谱技术如电喷雾质谱 (ESI-MS)和基质辅助激光解吸质谱(MALDI-MS),一直在蛋白质分析中发挥着关键作用。而ICP-MS用于蛋白质测定的潜力最近才被发掘。尽管ICP-MS的检测结果不提供任何关于结构方面的信息,但它对大多数元素都具有优越的定量能力,为蛋白质的准确测定带来极大价值。为了与最新科技发展保持一致,奥维尔多大学的研究小组将XSERIES 2 ICP-MS与一台反相毛细管液相色谱仪(μLC)进行联用,准确测定了标准蛋白质中的硫同位素。奥维尔多大学光谱分析研究组的Jö rg Bettmer博士说:“选择Thermo Scientific XSERIES 2 ICP-MS,是因为除它以外没有四级杆质谱仪能够在准确性、可靠性和整体性能等方面满足要求。这次的成功应用使我们实现了硫同位素的测定,结果可靠且无干扰。拥有该系统,我们得以准确高效地检测含硫的标准蛋白质,这在以前是不可能实现的。”基于四级杆技术的XSERIES 2 ICP-MS为常规分析和高性能分析应用提供了卓越的效率。操作人员能够更快地实现分析目标,获取置信度更高的实验结果,而所需操作时间更少。仪器创新的离子透镜设计能将简单磁场升级为碰撞池技术(CCT)的性能,不影响正常的(非CCT模式)灵敏度或背景。碰撞池可以匹配多种反应气,例如匹配纯氧气以抑制复杂基体的干扰。欲了解更多关于Thermo Scientific XSERIES 2 ICP-MS信息,请拨打电话:800-810-5118,400-650-5118,邮件:sales.china@thermofisher.com, 或访问网站:www.thermo.com.cn关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过 100 亿美元,拥有员工约35,000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的从复杂的研究项目到常规检测和工业现场应用的各种挑战。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 或中文网站:www.thermo.com.cn,www.fishersci.com.cn。
  • 瑞士步琪推出针对乳品行业的蛋白质和三聚氰胺测定方法
    新乳品安全国标出台 对三聚氰胺&ldquo 零容忍&rdquo   人民日报讯(记者 白剑峰)卫生部今天公布66项新乳品安全国家标准,包括乳品产品标准15项、生产规范2项、检验方法标准49项。   新的乳品安全国家标准基本解决了现行乳品标准的矛盾、重复、交叉和指标设置不科学等问题,提高了乳品安全国家标准的科学性,形成了统一的乳品安全国家标准体系。   我国参照国际组织和多数国家做法,仅在《生乳》中设置农兽药残留规定。乳品产品标准规定所用生乳原料应符合《生乳》。目前农业部正在抓紧完善食品中农兽药残留标准。新的乳品安全国家标准中不再设置三聚氰胺相关规定。   新国标中,不再设三聚氰胺相关规定,会不会导致乳品企业随意添加三聚氰胺?卫生部表示,2008年打击&ldquo 违法添加非食用物质&rdquo 的专项整治行动,公布了四批&ldquo 黑名单&rdquo 。其中包括三聚氰胺及其检测方法。因此,不再设三聚氰胺相关规定。   &ldquo 不再设置三聚氰胺相关规定&rdquo ,也就是说,三聚氰胺不再具备&ldquo 合法&rdquo 身份被&ldquo 限量添加&rdquo 到乳品制品中去。对此,包括伊利、澳优、美赞臣、三元、多美滋在内的乳品企业表示,新国标作为国家级常态标准,不应该将三聚氰胺纳入合法添加的范畴。否则,将是我国食品安全标准水平的倒退。不允许添加,才是正常的。广州市奶业协会理事长王丁棉表示,三聚氰胺的限量值取消是正常的。   新的乳品安全国家标准基本解决现行乳品标准的矛盾、重复、交叉和指标设置不科学等问题,提高了乳品安全国家标准的科学性,形成统一的乳品安全国家标准体系。为做好新旧标准衔接,合理设置标准实施过渡期,我部根据标准修改情况、对生产工艺的影响和实施难度,分类确定了标准的具体实施时间,分别为:《生乳》(GB 19301&mdash 2010)和《生乳相对密度的测定》(GB 5413.33&mdash 2010)等检验方法标准自2010年6月1日起实施;《巴氏杀菌乳》(GB 19645&mdash 2010)等乳品产品标准和《乳制品良好生产规范》(GB 12693&mdash 2010)等生产规范标准自2010年12月1日期实施;《婴儿配方食品》(GB 10765&mdash 2010)等婴幼儿食品安全标准自2011年4月1日起实施。快速准确的蛋白质分析以及三聚氰胺等掺杂物质的测定作为在食品分析领域内拥有核心能力的领先仪器制造商,步琪公司开发出可对蛋白质进行 定性和定量测定的可靠仪器和方法,包括对牛奶和牛奶产品中的三聚氰胺等掺杂物进行检 测。使用成熟、正式的分析方法来检测含掺杂物质的产品食品安全是一个重要问题,需要采用成熟可靠的正式分析方法来确保日常分析中的最高安 全性和准确性。基于在食品与饲料领域内近 60 年的分析经验,步琪公司开发出用于安全、精确地测定牛 奶和食品中的蛋白质(包括三聚氰胺等掺杂物)的凯式测定法。除标准方法之外,步琪公 司还开发出采用近红外技术、无需费时制备样品的测定方法。步琪解决方案: * 凯式蛋白质测定法 * 掺杂物(非蛋白质氮)凯式测定法的检测 * 通过近红外 (NIR) 方法直接测定蛋白质和掺杂物步琪应用解决方案 步琪公司不仅针对凯式定氮法和 NIR 分析提供了精确、可靠的仪器,而且还提供了广泛而详细的技术应用文章,以便于对方法方便、快速的改进。请将您的特定应用要求发送至 china@buchi.com。
  • 玉米生物领域的氮/蛋白质测定解决方案 | 德国元素Elementar
    如今,玉米已成为世界上最高产的农作物之一,玉米有“饲料之王”的美称,但是由于普通玉米籽粒蛋白含量较低,因此饲料中需要补充大豆蛋白。提高玉米蛋白含量不仅是保障国家粮食安全的重大战略需求,也是保障我国畜禽养殖业和饲料加工业健康发展的重要途径之一。中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿研究团队与上海师范大学王文琴研究团队合作在Nature上发表了题为 “THP9 enhances seed protein content and nitrogen-use efficiency in maize”的研究论文。图为巫永睿团队接受中央电视台采访“德国元素Elementar的杜马斯定氮仪准确的测定了我们研究材料的蛋白表型,对于我们克隆野生玉米高蛋白基因至关重要。”——中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿课题组为加强我国玉米科技工作者的交流与合作,展示玉米生物学研究的最新科研成果,推动玉米研究领域的新理论、新技术和新成果的应用, 中国作物学会、中国作物学会玉米专业委员会拟定于2024年4月在江苏省南京市召开第七届全国玉米生物学学术研讨会。德国元素Elementar也将携最新的杜马斯氮/蛋白质分析仪出席此次会议,欢迎各位老师莅临参观。时间:2024年4月25日-4月28日地点:南京国际会议大酒店(南京市玄武区中山陵四方城2号)德国元素Elementar在杜马斯快速定氮分析仪的研发脚步从未停歇。自1964年公司推出第一台杜马斯定氮仪后,公司响应食品、农产品、饲料等样品的分析需要更大样品量的需求,于1989年,进一步推出了首款克级样品量的杜马斯定氮仪。逐步推动了杜马斯定氮法在法规中的应用。如今,杜马斯定氮法在食品、饮料、宠物食品、饲料和肥料等领域的应用已经获得大家的认可余肯定。德国元素Elementar杜马斯定氮仪
  • 蛋白质样品清洁验证中TOC分析仪的比较
    总有机碳TOC一般理论所有TOC分析仪都具备两种功能:将水中有机碳氧化成二氧化碳CO2,并测量所产生的CO2。TOC可用于对未正确清洁的设备中的杂质和残留物进行定量,以及检测所有含碳化合物:药物活性成分 (Active Pharmaceutical Ingredients, API)、清洁剂、蛋白质和中间产物。用来测量TOC的分析技术有着相同的目标:把有机分子完全氧化成CO2,检测所生成的CO2,并以碳浓度表示。所有方法都必须区分无机碳和有机碳,无机碳可能来自水中溶解的CO2和重碳酸盐,而有机碳则是由样品中有机分子氧化而成的。总碳(TC)是有机碳与无机碳之和,因此测得的总碳(TC)减去测得的无机碳(IC)的值就是TOC:TOC=TC–IC。各种TOC测定仪的不同之处在于氧化样品水中有机物的方法,以及检测样品中所生成CO2浓度的方法。不同的检测方法对样品分析的准确度有很大影响,进而影响清洁验证检测程序。TOC氧化技术市面上所有TOC测定仪都使用以下两种方法之一来氧化有机化合物并将之转换为CO2气体:燃烧法,或紫外(UV)+过硫酸盐法。燃烧技术使用氮气、氧气或空气流,温度在600°C以上。燃烧方法在氧化步骤中也使用催化剂。该类方法中常用的催化剂有氧化铜、氧化钻或铂。UV过硫酸盐氧化方法利用UV光使有机物完全氧化为CO2。将样品暴露在设备内汞蒸汽灯的UV光之下,将样品内的有机物转化为CO2气体。对于浓度大于1 ppm的样品或化合物 ,则在样品流中加入过硫酸盐并混合均匀,从而利用接受照射的样品生成的负价氢氧(HO-)基来确保氧化过程顺利进行。过硫酸盐是一种强氧化剂,在UV辐射下生成硫酸盐和氢氧基,可将有机化合物完全氧化为CO2。TOC检测方法为检测CO2浓度,分析仪器需要使用检测方法以区分样品中的CO2和其他分子。现有两种检测方法:非色散红外(Non-Dispersive Infrared, NDIR)或电导检测。用于气体测量的NDIR技术依靠各种气体在红外光谱范围内的能量吸收特征来判别分子类型。运用NDIR技术的TOC测定仪使红外线穿过两根完全相同的导管射入检测器。第一个导管作为参比池,充满无红外吸收的气体,如氮气。第二个导管(池)用于气体样品的测量。电导检测方法使用电导传感器,通过计算电导率确定CO2的浓度。为计算TOC,水溶液通过两个电导传感器,其中一个检测总碳(TC)浓度而另一个检测无机碳(IC)浓度。根据检测结果,计算出样品的TOC浓度。NDIR方法可对含碳范围在0.004–50,000 ppm的样品进行定量,而电导率法可以进行十亿分之一(part per billion, ppb)级的定量。总体而言,NDIR和电导率检测器对于低浓度的TOC有足够的灵敏度,但会受到离子干扰。使用只允许CO2选择性透过的半透膜可减轻此因素的影响。Sievers TOC技术与众不同的特点结合使用UV过硫酸盐氧化与独特的选择性CO2膜技术,是Sievers系列TOC分析仪优于常规TOC技术(如燃烧 NDIR技术)的众多要素之一。Sievers技术能持续为用户提供更为精确的TOC读数。在Sievers基于选择性膜的电导方法中,CO2传送模块中的选择性CO2膜可阻止离子进入,在使CO2无阻通过的同时,排除了干扰化合物和氧化副产物。选择性CO2膜消除了背景干扰,并防止非碳基化合物和副产物聚集。清洁验证是一项充满挑战的工作,因为各种样品的TOC浓度有时是未知的,因此很难达到最佳分析条件。以下几个优点确保了UV过硫酸盐+膜电导技术在清洁验证应用中无可比拟的分析结果。试剂自适应功能保证完全氧化为使清洁验证样品完全氧化,Sievers M系列TOC分析仪具有试剂自适应功能,可优化酸和过硫酸盐氧化剂的流量。非催化燃烧方法非催化燃烧方法消除了向燃烧反应器中添加催化剂的定量(根据样品中碳浓度而定)时的人为误差。燃烧氧化方法会产生毒性气体。若清洁验证样品中含氯化物,燃烧可能生成对人体有潜在危害的气体,某些TOC分析仪不吸收这类气体。无需NDIR检测器NDIR检测器需要一定的时间来预热 (30到45分钟),因此造成更多的停工时间和样品积压。NDIR技术需要经常进行校正(每小时或每天),具体时间由清洁验证样品的碳浓度决定。这类检测器经常出现校正漂移现象。校正时间占NDIR仪器运行时间的6%到10%。不用载气NDIR检测器的载气价格不菲,并且泄漏和不稳定的校正经常会引起高TOC背景。载气污染也可能造成检测困难和引起碳的高背景。出色的灵敏度和高回收率Sievers TOC分析仪的电导池由高纯度石英制成,提供更佳的稳定性和0.03 ppb级别的检测。图1和表1从灵敏度和TOC回收率两个方面,就牛血清蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)对Sievers TOC技术与传统燃烧-NDIR TOC技术进行比较。图1. 牛血清蛋白 (BSA) TOC回收百分比对比研究表1. 牛血清蛋白 (BSA) TOC回收百分比对比研究****该对比研究使用完全校准后的仪器。分析之前,先进行并通过系统适应性测试。对两种仪器,制备并使用同一BSA储各溶液。研究在可控的环境中进行;分析期间,仪器未出现偏差。为什么说现在正是改用Sievers TOC分析仪进行清洁验证的时候?HPLC分析很漫长,增加了实验室清洁验证分析所需时间。使用HPLC将导致数小时或数天的停工,造成高额成本并减少提供给患者的产品数量。有例子表明,某些制药企业单日停工损失超过100万美元。表2将Sievers TOC分析仪与燃烧/催化-NDIR和燃烧-NDIR TOC分析仪进行了详细比较,其中包括估算的月运行成本。TOC是一种用于低浓度级别有机化合物检测的、简单快速的分析方法,并且可用于检测无法使用HPLC检测的污染物。与常规方法相比,TOC已被证明可减少75%以上的停工时间和方法验证时间。FDA出台的指导方针——21世纪现行药物生产质量管理规范 (cGMP' s for the 21st Century),旨在加强和更新药物制造规则,使用TOC分析进行清洁验证,与专属性分析方法相比 (如HPLC)在质量和效率上的优势已引发越来越多的关注。表2. TOC方法比较◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 杜马斯法测定食品中氮/蛋白质含量的解决方案 | 德国元素Elementar
    在我们的日常包装食品中,都会看到这样的营养标识,可以有助于我们更清晰的营养摄入,更健康的生活。其中蛋白质是构成人体细胞和组织的重要成分,人体正常值一般是60~80 g/L。蛋白质含量的测定对于食品质量的掌握具有十分重要的现实意义,因为蛋白质不仅是食品中重要的营养物质,同时也是组成人体一切细胞和组织的重要成分,其含量的多少直接决定着食物的营养价值。特别对奶制品来说,蛋白质含量的高低对定价有直接影响。目前测定蛋白质的方法主要有凯式定氮法、杜马斯法。随着社会的发展,人类对环保、高效意识的增强,越来越多的企业对杜马斯法测定蛋白质含量越来越关注。德国元素Elementar在杜马斯快速定氮分析仪的研发脚步从未停歇。自1964年公司推出世界第一台杜马斯定氮仪后,公司响应食品、农产品、肥料等样品的分析需要更大样品量的需求,于1989年,进一步推出了全球首款克级样品量的杜马斯定氮仪,逐步推动了杜马斯定氮法在法规中的应用。
  • CEM 世界食品博览会推出全新的蛋白质检测系统
    CEM 世界食品博览会推出全新的蛋白质检测系统 &mdash &mdash 蛋白质标签技术比标准方法更准确 (Matthews, North Carolina) CEM公司,创新性微波实验仪器的杰出全球供应商,在芝加哥举办的世界食器展上,很高兴向大家宣布Sprint TM快速蛋白质分析仪的诞生。Sprint TM蛋白质分析仪采用的iTAG TM蛋白质标签技术可以在两分钟内得到准确的测量结果。准确的蛋白质检测结果在食品及宠物食品行业非常重要,这些行业由于一些添加剂中含氮水平估算而导致的错误的蛋白质测量结果。这种错误的测量是由于在面粉和米中添加三聚氰胺而引起。 &ldquo 在全球化资源化和经济发展的时代,好的食品生产商已经意识到保证食品的安全和纯正比以往更为重要&rdquo ,Michael J. Collins, CEM公司CEO说。&ldquo Sprint TM将蛋白质组学应用到食品科学,为公司提供最准确地蛋白质的检测。通过给真正的蛋白质贴上标签,Sprint TM可以进行准地区分,而不会由于氮的干扰而受到欺骗,这在食品科学领域是一项不可思议的重要突破。&rdquo 凯氏定氮法和杜马斯法现在常常用来食品行业中进行蛋白质检测,测量样品中的总氮含量,然后依据氮含量来计算蛋白质含量。如有添加剂,这就会产生一个问题,这些添加剂和污染物产生的蛋白质检测结果高于事实上的蛋白质。Sprint TM的蛋白质标签技术根本不测氮,而是直接找到蛋白质,产生一个准确的蛋白质测量结果。 这个方法已经得到了AOAC和AACC的认证,对食品和添加剂等广大行业非常有用。 这套系统操作简便,自动均匀化样品,添加标签溶剂,轻轻一触键,便可得到检测结果。 除此之外,整套系统相比较凯氏定氮和杜马斯方法更安全、快速、有益于环境。凯氏定氮法要采用硫酸加热到高温,在员工检测过程中,检测完以后处置上都会产生安全和健康问题。 &ldquo CEM的优势在于其优秀的研发能力和强大的研发队伍,尤其在非常重要的实验应用方面提供解决方案&rdquo ,Collins继续说道,&ldquo 我们在成分检测及生物科学方面的专长使得我们在扩大产品线的同时,使我们的知识成一种资本,这种机会并不是很多。从我们目前得到的各行业的反馈来看,这些反馈都是相当积极并令人鼓舞的。&rdquo 真蛋白质测定仪 蛋白质分析仪详情请浏览我们的中文网页:www.pynnco.com,或英文网站:www.cem.com, 或来电咨询:010-65528800,感谢您对我们CEM的关心和支持。
  • 蛋白质测序技术发展漫谈(续)——基于荧光、纳米孔的单分子蛋白质测序
    前文回顾(点击查看):蛋白质测序技术发展漫谈(上篇);蛋白质测序技术发展漫谈(中篇);蛋白质测序技术发展漫谈(下篇)前面描述了目前成熟的蛋白质测序方法,并对最流行的基于质谱的蛋白质测序方法进行了综述。非质谱依赖的蛋白质测序手段,除了几十年前发展的基于Edman降解法通过气相或液相色谱测序的方法,最近热门领域的方法主要包括基于荧光或纳米孔的单分子蛋白质测序,代表了未来的发展方向。基于纳米孔单分子蛋白质测序方法纳米孔测序(nanopore sequencing)法是借助电泳驱动力使待测单个分子逐一通过纳米孔,通过检测纳米孔截面的电流变化来实现对序列的测定。纳米孔测序最初在1996年被提出,通过膜通道检测多核苷酸序列,也就是单分子DNA的测序[1]。随着使用纳米孔对单分子DNA测序技术的逐渐成熟[2-5],纳米孔技术也被应用在单分子蛋白质的鉴定上。对于DNA来说,其二级结构和电荷相对比较一致,它的聚合物比较容易处理,而且仅由四种碱基组成,单分子DNA测序比较简单。相比之下,蛋白质分子由20种氨基酸组成,并且蛋白的电荷和疏水性多变,还存在大量的二级和三级结构,因此基于纳米孔技术对蛋白质的鉴定要比DNA困难很多[6]。当前的基于纳米孔对蛋白质分析的主要探索方向是通过寡核苷酸适配子或抗体等亲和分子对纳米孔进行功能化,当蛋白质或肽段分子通过纳米孔时,由于不同氨基酸在纳米孔附近的结合或通过会引起不同幅度的电流变化,基于这些变化就可以确定氨基酸的种类,从而逐个得到所测蛋白质或肽段的序列信息(图1)。图 1 借助纳米孔的横向电流检测单分子蛋白质[2]牛津大学的Hagan Bayley[7]团队将单个α-血溶素蛋白孔插入两侧带有电极的膜中,磷酸化的蛋白质在DNA寡核苷酸的牵引下展开,并穿过纳米孔,通过记录纳米孔的电流变化区分出了202个磷酸化蛋白质的4种不同亚型,但无法鉴定蛋白质的一级结构。Francesco[8]团队将蛋白质或氨基酸吸附在金纳米星上,并施加电等离子体力将粒子推进并约束在金纳米孔内,利用金纳米星与金纳米孔壁之间的单个热点,实现了单分子表面增强拉曼散射(SERS)探测,用于检测氨基酸,并且可以分辨仅含有两个不同氨基酸的单个多肽分子抗利尿激素和催产素。Cao等[9]通过单个定点突变,在具有锥形识别位点的耻垢分枝杆菌孔蛋白A(MspA)的纳米孔内腔中引入了甲硫氨酸,从而将该反应有目的的移植到了MspA纳米孔最尖锐的识别位点,并观测到了相应的单分子反应信号。该纳米孔可以引入更多的离子电流,从而放大检测信号,其狭窄的识别位点则提供了更高的空间分辨率,大大削弱了周围氨基酸的干扰,从而拓宽生物纳米孔的单分子检测功能,有望推进基于孔道的单分子蛋白质测序研究。Ouldali[10]研究团队研发出了一种新型气溶素纳米孔,此纳米孔借助将氨基酸附着在聚阳离子载体上,使氨基酸在纳米孔上停留时间变长,并检测其通过纳米孔时电流的变化,最终可识别出组成蛋白质的15种氨基酸,也能检测到组成蛋白质的其余5种氨基酸的电流变化,但是无法对其进行区分。虽然只是对氨基酸进行识别,但作者设想通过对蛋白或者肽段末端氨基酸逐个降解,利用纳米孔技术鉴定从末端释放出来的氨基酸,从而对蛋白质或肽段序列进行测定。Zhao[11]等将一对金属电极分隔在约2nm的孔洞旁,当氨基酸线性穿过这种纳米孔的时候,每一个氨基酸都会完成一个回路,并反馈出相应的电信号,常见的20种氨基酸在通过纳米孔时都可以产生电信号。有的氨基酸需通过大约50种不同信号特征被鉴定,但绝大多数的氨基酸仅需要不到10个信号特征被鉴别。这种方法不仅能够高可信度的鉴定氨基酸,还能区分翻译后修饰的氨基酸(肌氨酸)及其前体(甘氨酸)、区分同分异构体的亮氨酸与异亮氨酸、区分对应对映异构体的氨基酸镜像分子L-天冬酰胺和D-天冬酰胺。此技术被应用于对两条由四个氨基酸组成的短肽(GGGG 和GGLL)进行测序,单分子短肽穿过纳米孔,孔道两边电极记录每个氨基酸通过时产生的电信号,通过测序算法,识别代表不同氨基酸的特征信号,从而得到短肽的序列。基于纳米孔单分子蛋白测序目前还属于初步发展阶段,除了需要根据电信号准确区分组成蛋白质的氨基酸以外,另一个关键是设计可一次拉动一个蛋白质或氨基酸穿过纳米孔的“马达”。为了让蛋白质或肽段顺利穿过纳米孔,研究者们在蛋白质一端添加了一串带有负电的氨基酸或者一段短DNA,用氨基酸或DNA链拉动蛋白质,可以使一些蛋白质打开折叠并顺利穿过纳米孔,但另一些复杂折叠的蛋白需要更多拉力,于是研究者在引导序列上添加了可以打开折叠的ClpX的识别位点[12]。这个系统能够将简单折叠的目标蛋白牵引过纳米孔,但对于折叠非常紧密的蛋白质仍要使用变性剂来打开折叠。基于纳米孔技术对单分子肽段或蛋白质测序目前还停留在对氨基酸鉴定和对短肽的区分阶段,还不能实际应用于对蛋白质的测序。虽然纳米孔测序具有高通量、对样品需求量少的优点,但是现有的纳米孔过大,失去了对氨基酸的区分能力,同时蛋白质分子通过孔道过快,加大了对信号读取难度;其次由于需要将蛋白的三级和二级结构破坏掉,纳米孔道需要能够耐受非常苛刻的化学和力学条件;第三,由于蛋白带电不均匀,控制其穿孔的速率也非常困难。所以目前的方法还不能准确的测得蛋白质的序列,基于纳米孔的单分子蛋白质测序技术还有很大的发展空间。基于荧光的单分子蛋白质测序方法基于荧光的单分子蛋白质测序同纳米孔测序一样,都可以对极少量蛋白质样品进行检测,其原理是先将蛋白质酶解成肽段,对肽段中特定氨基酸选择性标记不同的荧光基团[13],对不同氨基酸上的荧光进行观察,从而确定肽段部分氨基酸序列,再将这些序列与蛋白质组序列比对,即可确定肽段的来源蛋白(图2)。图 2 基于荧光的单分子蛋白测序流程[14]。Ginkel[15] 和Yao [16]都利用ClpXP蛋白酶辅助对肽段进行选择性荧光标记,可对序列中的赖氨酸和半胱氨酸进行标记,通过Förster共振能量转移依次读出被标记的肽段的氨基酸的信号。Swaminathan[14] 将蛋白质酶解成肽段,再将肽段固载到玻璃片上[17],使用特定荧光基团分别对肽段中的赖氨酸和半胱氨酸选择性标记,通过Edman降解技术对固载的肽段进行降解,每次降解后都使用全内反射荧光(TIPF)显微镜进行观测。如果被标记的赖氨酸和半胱氨酸在Edman降解中从肽段N端释放出来,被标记的以上两种氨基酸的位置就会被检测到。同时还发展了用于监测单个肽荧光强度的图像处理算法,并对误差源进行分类和建模,可以测得序列中部分氨基酸的信息。将测得的部分序列与参考蛋白质组序列比对,即可确定肽段的来源蛋白,通过与蛋白质组序列比对,可以鉴定到在人源蛋白质组中的绝大多数蛋白质。基于荧光单分子蛋白测序技术主要有三方面难点,一方面在于目前仅能对赖氨酸和半胱氨酸等几种氨基酸进行特异性荧光基团的标记,无法对所有氨基酸都进行标记;第二个难点是Edman降解是在强酸或强碱的环境中进行,对这些荧光基团的稳定性要求很高;第三个难点是对后期图像处理有较高的要求,如果序列中每个氨基酸都标记上不同的荧光基团,且发光峰易交叠难分辨,这给荧光处理算法带来了难度。因此,基于荧光的单分子蛋白测序技术虽然可以对极微量蛋白质样品分析,但目前仅能测得部分氨基酸序列,对蛋白质全序列的测定目前尚不能实现。[1] Kasianowicz J J, Brandin E, Branton D, et al. Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1996, 93(24): 13770-13773.[2] Branton D, Deamer D W, Marziali A, et al. The potential and challenges of nanopore sequencing [J]. Nanoscience and technology: A collection of reviews from Nature Journals, 2010: 261-268.[3] Laver T, Harrison J, O’neill P, et al. Assessing the performance of the oxford nanopore technologies minion [J]. Biomolecular detection and quantification, 2015, 3: 1-8.[4] Karlsson E, Lärkeryd A, Sjödin A, et al. Scaffolding of a bacterial genome using MinION nanopore sequencing [J]. Sci Rep, 2015, 5(1): 1-8.[5] Huang S, Romero-Ruiz M, Castell O K, et al. High-throughput optical sensing of nucleic acids in a nanopore array [J]. Nature nanotechnology, 2015, 10(11): 986-991.[6] Nivala J, Marks D B, Akeson M. Unfoldase-mediated protein translocation through an α-hemolysin nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2013, 31(3): 247-250.[7] Rosen C B, Rodriguez-Larrea D, Bayley H. Single-molecule site-specific detection of protein phosphorylation with a nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2014, 32(2): 179.[8] Huang J, Mousavi M, Giovannini G, et al. Multiplexed Discrimination of Single Amino Acid Residues in Polypeptides in a Single SERS Hot Spot [J]. Angewandte Chemie 2020, 59(28): 11423-11431.[9] Cao J, Jia W, Zhang J, et al. Giant single molecule chemistry events observed from a tetrachloroaurate (III) embedded Mycobacterium smegmatis porin A nanopore [J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1-11.[10] Ouldali H, Sarthak K, Ensslen T, et al. Electrical recognition of the twenty proteinogenic amino acids using an aerolysin nanopore [J]. Nat Biotechnol, 2020, 38(2): 176-181.[11] Zhao Y, Ashcroft B, Zhang P, et al. Single-molecule spectroscopy of amino acids and peptides by recognition tunnelling [J]. Nature nanotechnology, 2014, 9(6): 466-473.[12] Nivala J, Mulroney L, Luan Q, et al. Unfolding and Translocation of Proteins Through an Alpha-Hemolysin Nanopore by ClpXP [M]. Nanopore Technology. Springer. 2021: 145-155.[13] Hernandez E T, Swaminathan J, Marcotte E M, et al. Solution-phase and solid-phase sequential, selective modification of side chains in KDYWEC and KDYWE as models for usage in single-molecule protein sequencing [J]. New J Chem, 2017: 462-469.[14] Swaminathan J, Boulgakov A, Hernandez E, et al. Highly parallel single-molecule identification of proteins in zeptomole-scale mixtures [J]. Nat Biotechnol, 2018, 36(11): 1076-1082.[15] Ginkel J V, Filius M, Szczepaniak M, et al. Single-molecule peptide fingerprinting [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115(13): 3338-3343.[16] Yao Y, Docter M, Ginkel J V, et al. Single-molecule protein sequencing through fingerprinting: computational assessment [J]. Phys Biol, 2015, 12(5): 055033.[17] Howard C, Floyd B, Bardo A, et al. Solid-Phase Peptide Capture and Release for Bulk and Single-Molecule Proteomics [J]. ACS Chem Biol, 2020, 15(6): 1401-1407.作者简介:中国科学院大连化学物理研究所 单亦初副研究员1997年于中国科学技术大学获理学学士学位。2002年于中国科学院大连化物所获理学博士学位。2002年10月至2009年5月在德国马普协会马格德堡研究所、美国德克萨斯大学医学院及澳大利亚弗林德斯大学工作。2009年7月应聘到中国科学院大连化物所任副研究员。主持多项研究课题,包括国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上项目等。已在Analytical Chemistry、Journal of Proteome Research、Journal of Chromatography A等杂志发表论文近80篇。主要研究方向包括蛋白质组鉴定和蛋白质组相对及绝对定量、蛋白质翻译后修饰富集和鉴定、蛋白质组末端肽富集和鉴定、蛋白质相互作用分析、蛋白质全序列从头测定及药物靶蛋白筛选。(本文经授权发布,仅供读者学习参考)专家约稿招募:若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通(邮箱:liuld@instrument.com.cn )。
  • 浅析蛋白质晶体成像仪
    蛋白质(protein)是组成人体一切细胞、组织的重要成分,是生命的物质基础,分子结构由α—氨基酸按一定顺序组合和排列形成氨基酸顺序不同的多肽链,这些多肽链进一步通过交联构成。蛋白质的复杂结构是其功能多样性的前提和基础,对其分子结构及发挥生物活性的机制进行研究具有重要意义。蛋白质空间结构(图片来源:网络)与其他有机或无机化合物晶体结构一样,蛋白质晶体结构是由相同的蛋白质分子或蛋白质分子复合物在空间中有序排列,从而构成的规则的3D阵列。根据蛋白质晶体结构排列的对称性,晶体中的所有分子相对于晶格具有有限数量的独特取向。蛋白分子通过在晶格中的有序排列,将单个分子的衍射值叠加,最终获得足以测量的衍射强度,其中晶格起到放大器的作用。结晶研究作为探究生物大分子结构及功能的重要手段,有力的推动了蛋白质分子结构的研究进程。 蛋白质晶体结构(图片来源:网络)时至今日,蛋白结晶还存在许多问题,制约着蛋白结构测定的速度。工欲善其事必先利其器,蛋白晶体成像仪作为高通量筛选蛋白质结晶的重要工具,可进行蛋白晶体研究的自动化成像和分析,为下一步进行蛋白质晶体衍射、确定结构奠定基础,最终应用于制药和生命科学领域的研究。蛋白晶体成像仪通过精确的温度控制提供稳定的蛋白质晶体培育环境,在甄别分析中,通过可见光、偏振光、紫外三种模式辨别晶体是否为蛋白晶体并观察晶体成长过程,可对晶体快速定位、自动化拍摄高质量影像。相比传统显微镜,它在蛋白晶体观察捕获的敏感度、成像质量、样本的自动定位等方面都有了很大提升,重要参数指标包括物镜倍数、附镜倍数、数值孔径、景深(mm)、视场(mm)、像素尺寸(μm)、光学分辨率(μm)等。目前市场的蛋白质晶体成像仪主流厂商有赛默飞、腾泉生物、安捷伦、Formulatrix等,不同品牌产品也各具特色。以Formulatrix的产品为例来介绍蛋白质晶体成像仪,蛋白晶体成像仪同时具备可见光和紫外荧光功能,可创造蛋白晶体的培养、成长环境,精确恒定温度和振动隔离。除此之外,仪器提供最多970个结晶板的存储和培养空间,能实现准确实验样本自动定位、智能影像捕捉拍摄等功能。在观察晶体成长过程的同时,可进行数据库数据对比和搜索,以确定蛋白晶体的存在和成长,对蛋白质晶体进行跟踪研究。蛋白液滴定局部成像(图片来源:Formulatrix)蛋白质晶体可见光及紫外成像(图片来源:Formulatrix)更多信息,点击进入仪器信息网相关仪器专场:https://www.instrument.com.cn/zc/2582.html
  • 从前2小时,现在3分钟,蛋白质检测就要这么“快准稳”!
    pspan style="font-family:楷体, 楷体_GB2312, SimKai"氮/蛋白质检测是化学实验室最繁琐的检测项之一。在食品、肥料、土壤、谷物、化工等诸多行业,氮元素的检测工作日益增多,人工成本也在上涨。为此,中国首款自动化程度高、效率更快的杜马斯定氮仪“应势而生”。海能D100杜马斯定氮仪将样品检测时间从2小时缩短至3分钟!/span/pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(247, 150, 70) "更多介绍请查看视频/span/ppbr//pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=A0E875594A7FC5CF9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=2BE2CA2D6C183770&playertype=1" type="text/javascript"/scriptpspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(247, 150, 70) "br//span/ppbr//ppspan style="font-family: 微软雅黑, " microsoft=""海能D100定氮仪是基于杜马斯燃烧法研制开发的一款快速高效、精确、低成本、无污染的氮/蛋白质含量的测定仪器。其原理是将样品在900℃~1200℃高温下燃烧,燃烧过程中产生NOx、COx、Hspan style="font-size: 11px "2/spanO以及HX等气体,其中的干扰成分COx、Hspan style="font-size: 12px "2/spanO以及HX被吸收剂所吸收,剩余的氮氧化物被还原剂全部还原成分子氮,随后分子氮的含量被热导检测器检测 。/span/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(247, 150, 70) "是优势,更是用户所需!/span/strong/pp  1、快速/pp  无需复杂的样品前处理,单个样品测试时间仅需3-4分钟即可得出分析结果。/pp  2、准确/pp  高灵敏度的TCD检测器,能够直接快速的分析样品中所有形式的氮,氮元素被完全检测,测试结果更精准 。/pp  3、自动/pp  内置120位自动进样器,实现高通量连续自动进样,整个过程无需人为干预,大大降低了整个实验的人工成本,同时测定效率比传统方法提高数倍。/pp  4、环保/pp  无需添加腐蚀性化学试剂,无废液、无有害气体排放。/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(247, 150, 70) "应用是最终目的!/span/strong/pp  杜马斯定氮仪广泛应用在食品、药品、谷物、乳制品、肥料、车用尿素、饲料、植物、烟草等相关产品和有机物中氮/蛋白质的测量领域。同时拥有方法上的诸多优势,未来使用杜马斯方法测定样品中的含氮量会得到更广泛的应用。/p
  • 国家蛋白质科学中心:不容小觑的仪器集群
    【科技日报】探秘蛋白质的&ldquo 前世今生&rdquo &mdash &mdash 国家蛋白质科学中心· 上海(筹)印象图为蛋白质科学研究(上海)设施核磁共振分析系统。  生活中的乌云总是不期而至。一位正值花季的美国女孩,突然被告知患上了一种非常难治的癌症。基因检测结果显示,她所患癌症的亚型发生率极低。  在患同一大类癌症的人群中,只有2%的人所患亚型和她一样。幸运的是,针对这一亚型恰好有一种特效药。经过不到3个月的治疗,她痊愈了。  国家蛋白质科学中心· 上海(筹)主任雷鸣用这个真实的案例,向科技日报记者生动阐释了精准医疗的未来图景。但并非所有的癌症患者都和那位女孩一样幸运。在人类通往精准医疗的道路上,蛋白质科学研究将扮演什么角色?身为国家大科学工程之一的蛋白质科学研究(上海)设施(以下简称&ldquo 上海设施&rdquo )对推进蛋白质科学研究将起到怎样的作用?  为回答这些问题,科技日报记者近日走进国家蛋白质科学中心· 上海(筹)一探究竟。  不容小觑的&ldquo 仪器集群&rdquo   和以往走进的国家大科学工程相比,上海设施没能在视觉上给人造成强大冲击。  &ldquo 我们这里主要是一些体量相对较小的生命科学研究的仪器集群,以至于在立项之初,是否将上海设施列入大科学工程都存在争议。&rdquo 雷鸣说道。  可别小瞧这里的&ldquo 仪器集群&rdquo 。上海设施自2014年5月试运行以来,前来参观的10多位诺贝尔奖得主和其他国际知名专家对设备的先进性纷纷&ldquo 点赞&rdquo 。  雷鸣回忆道,十多年前,我国在蛋白质科学研究领域虽然已取得一批达到国际一流水平的研究成果,但整体上仍落后于国际先进水平。科研基础设施建设滞后,是制约蛋白质科学发展的关键因素。  在科学家们的不懈努力下,蛋白质科学研究设施国家重大科技基础设施项目于2008年被批准立项,成为我国生命科学领域第一个大科学工程项目。蛋白质科学研究设施分为上海和北京两部分,上海设施以建设蛋白质结构解析能力为主。  围绕从生物体的空间尺度和生命过程的时间尺度来研究蛋白质,上海设施构建了由规模化蛋白质制备系统、蛋白质晶体结构分析系统、核磁分析系统、集成化电镜分析系统、蛋白质动态分析系统、质谱分析系统、复合激光显微成像系统、分子影像系统和数据库与计算分析系统组成的9大技术系统,具备规模化蛋白质制备、多尺度结构分析、多层次动态研究、修饰与相互作用分析以及数据库与计算分析5大能力。  史蒂夫· 哈里森是雷鸣在哈佛大学读博士时的导师。参观上海设施后,史蒂夫感觉非常震撼,对雷鸣很年轻就有机会参与如此重大的项目表示赞赏和羡慕。收获羡慕之余,雷鸣多次被问道:&ldquo 在如此先进的科研平台上,你们能做出哪些世界一流的工作来?&rdquo   独一无二的蛋白质&ldquo 智能工厂&rdquo   每一个蛋白质就像一个人一样,有自己的脾气秉性。要把它研究透彻,需要时间。  上世纪六七十年代有句话叫&ldquo one protein,one career&rdquo ,意为一个教授一辈子只能研究透一个蛋白质。&ldquo 我主要研究端粒,从评上教授到现在,也只解析了数十个蛋白质的结构。&rdquo 雷鸣说道。  要摸清蛋白质的&ldquo 脾气&rdquo ,首先是要获取高纯度的蛋白质样品。想见到蛋白质的&ldquo 真身&rdquo ,就必须打破细胞。而细胞一旦被打破,里面90%的蛋白质就同时被破坏掉了,踪迹难觅。  找到目标蛋白质后,保存也是个难题。相对于&ldquo 皮实&rdquo 的基因,蛋白质要&ldquo 娇气&rdquo 得多。记载遗传信息的基因就像是张可以随意摆放的卡片,没有变性的担忧。蛋白质则不同,一旦温度、湿度、光线等环境因素发生变化,就会有变质的风险。  在传统的生物学实验室里,穿着白大褂的科研人员手持移液枪,往装有不同液体的瓶瓶罐罐里添加试剂是常见的场景。在上海设施的规模化蛋白质制备系统里,这一幕正在被自动化的机器操作所取代。  高通量克隆构建实验室的中心区域是一个用玻璃超净间封闭起来的自动化机械操作平台。操作台外有一台集成软件的计算机负责&ldquo 发号施令&rdquo 。科研人员启动预设程序后,白色的机械臂在平台的各个自动化仪器间来回挪动,轻巧地把一个个96孔板放置到指定的板位上。各个自动化仪器的板位分别可执行加液、振荡、离心、清洗等生物实验操作。  传统手工操作,一个人每天最多克隆十几个基因。眼前的这套自动化系统,一天可以克隆960个基因,生产效率相当于一个数百人规模的基因克隆企业。&ldquo 我们希望把自动化概念引入科研中,重复劳动让机器来做,科研人员可以有更多的时间去探索和思考真正的科学问题。&rdquo 规模化蛋白质制备系统主管邓玮告诉记者。  上海设施自主设计和研发应用流程的这套系统,如同&ldquo 智能工厂&rdquo 一般,能独立完成一整套从分子生物学到细胞生物学的全部实验操作。  &ldquo 集成化程度越高的自动化设备,出错的几率就越高。针对完全陌生的样品,我们这套系统的可靠性能达到70%,这已经是一个非常不错的结果了。&rdquo 雷鸣表示。  五线六站 透视蛋白质内部结构  蛋白质并不是由松散的氨基酸随机排列组合而成,每一种天然蛋白质都有自己特定的空间结构。结构决定着蛋白质的功能。  肌红蛋白是哺乳动物心肌和骨骼肌中贮存和分配氧的胞内蛋白质。1960年,英国科学家肯德鲁(John Kendrew)首次用X射线衍射法测定了来自抹香鲸的肌红蛋白的三级结构。这一发现,使他成为1962年诺贝尔化学奖的获得者之一。  大多数人都有医院照X光的体验,X射线衍射法相当于是给结晶后的蛋白质拍X光,拍出的是一幅蛋白质晶体原子尺度的三维结构图。  在建筑外观呈鹦鹉螺形状的上海光源里,有5条光束线和6个专用实验站(五线六站)用于蛋白质科学研究。五线六站包括4个X射线实验站和两个红外光谱实验站,它们构成了上海设施的蛋白质晶体结构分析系统和动态分析系统。  记者来到五线六站时,上海光源处在停光检修期,复合物晶体线站负责人秦文明正在进行设备调试,为第二天的复工做好准备。排成一长溜的设备间和操作间由厚重的屏蔽门把守,机器的轰鸣声给人置身工厂车间的感觉。  国家蛋白质科学中心· 上海(筹)副主任张荣光,是五线六站的负责人。2009年回国之前,他在美国阿贡国家实验室工作近20年。阿贡的APS(先进光子源)是世界上最先进的同步辐射中心之一,采用X射线衍射法在半小时内测定蛋白质晶体结构曾是阿贡的骄傲。在五线六站,这一时间被缩短为几分钟。  &ldquo 我们安装了先进的衍射仪和探测器,收集全套数据最快只需36秒,接着使用自建的软件系统,不到5分钟就能完成对数据的处理和分析,给出蛋白质的三维结构。&rdquo 张荣光表示,五线六站不仅配备了世界一流的硬件设施,在实验方法和自动化上也有了很大程度的改进和提升。  过去,科研人员带着蛋白质晶体样品来到线站做实验非常忙碌。因为不能确定收到的数据是否有用,针对同一个晶体样品,要反复不停收集多套数据,带回去做进一步分析。  &ldquo 现在很快就能看到结果,一次可以带上一批样品来线站做实验,节省了大量的时间和人力。我们的目标是,用户带到线站上来的是晶体,带回去的是蛋白质的结构。&rdquo 张荣光说道。  核磁共振拼搭蛋白质结构&ldquo 积木&rdquo   不是所有的蛋白质在纯化后都能顺利结晶。结晶了的蛋白质也可能由于晶体质量等原因,难以被X射线&ldquo 看清&rdquo 。此外,同步辐射产生的X射线能量很高,小一点的晶体在被它探测时有&ldquo 粉身碎骨&rdquo 的风险。  在晶体学力所不及的领域,同样借助X射线设立的生物小角线站能弥补一二。事实上,溶液状态下的蛋白质表现得更为&ldquo 动态&rdquo 和&ldquo 真实&rdquo 。小角线站负责人李娜介绍,小角散射技术能快速捕捉到溶液状态下蛋白质的瞬时结构。只需要秒量级,甚至毫秒量级的时间,就能看见两个分子是否形成复合物。  分辨率不高是小角散射的不足之处。张荣光进一步解释说,就像从远处看两个人的位置关系一样,能看清他们是靠在一起,但具体是手牵手,还是脚靠脚,就不得而知了。要在溶液状态下看清原子尺度的细节和运动,就要靠核磁系统了。  离开五线六站,记者来到了上海设施的核磁共振实验室。蓝色塑胶地板上,分布着5台白色圆柱状的&ldquo 大家伙&rdquo 。其中,体型最大的900兆核磁共振谱仪是目前国内在使用的最高场强的超导磁体设备之一。为了方便把样品放入仪器顶部,还专门搭建了高约四五米的扶梯。  和光束线站、电镜等设施的直接成像相比,核磁共振扫描得到的是&ldquo 间接&rdquo 信息&mdash &mdash 蛋白质分子里每2个氢原子之间的相对距离,据此勾勒出蛋白质的三维结构。对此,核磁系统技术主管刘志军打了个形象的比方:一个坐着的人,如果能测算出他的头、手、脚等部位两端的距离,就能画出他的大致轮廓。  &ldquo 也可以理解为,核磁共振扫描得到的是一盒子拼插积木,接下来的事情就是把积木一块块地搭建起来,难点就在于不知道这些积木分属于哪个部位,是头还是脚,需要先指认,再通过计算来还原成三维结构。&rdquo 刘志军说。  为了&ldquo 指认&rdquo 方便,刘志军和他的同事们正在构建一个大的数据库。理想状态是,核磁共振扫描溶液状态下的蛋白质后得到的实验信息,可以去数据库中进行对比,如果有类似的&ldquo 片段&rdquo ,就可判断出这块&ldquo 积木&rdquo 属于哪个部位,再进一步去还原。&ldquo 搭积木的效率高低,取决于已知信息的多少,还原蛋白质三维结构也是如此&rdquo 。  蛋白质研究为药物研发铺路  蛋白质(protein)的概念最早由瑞典化学家永斯· 雅各布· 贝采利乌斯在1838年提出。&ldquo protein&rdquo 源自希腊文&ldquo protos&rdquo ,意为&ldquo 第一的,首要的&rdquo 。其时,人们对于蛋白质在机体中的核心作用并不了解。  一直到上个世纪40年代,在美国的教科书里,蛋白质被认为都长着一副橄榄球的模样,为细胞提供黏稠度是它主要甚至唯一的功能。随着DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋结构的提出和首个原子尺度的蛋白分子三维结构图的精准呈现,分子生物学时代的大幕开启,人们开始逐渐摸清蛋白质的&ldquo 长相&rdquo 和&ldquo 秉性&rdquo 。  细胞是生命体的基本单位。在构建细胞结构、生物催化、物质传输等方面,蛋白质发挥着重要的作用。生物体新陈代谢几乎离不开的催化剂&mdash &mdash 酶,绝大多数都是蛋白质。  然而,和DNA测序、基因组研究的耳熟能详相比,蛋白质研究似乎略显低调。事实上,蛋白质研究可视作基因研究的姊妹篇。雷鸣以肺癌为例说道,过去肺癌病人都用一种药物治疗,现在看来并不科学。尽管结果都表现为肺癌,但从分子尺度分析,发病机理千差万别。  上游致病的基因多种多样,不同基因组会产生数百种或数千种蛋白质组合,形成不同特质的癌细胞。每一种组合背后的原因也不尽相同,因为基因的表达方式错综复杂,同一个基因在不同条件、时期可能会起到完全不同的作用。如何找到精准的治疗靶点成为棘手的难题。  &ldquo 通过测序能知道多少种基因有病变,分析出主要矛盾是哪个,但基因检测只能用于诊断,给不了治疗的药物,下一步需要借助于蛋白质科学研究,为生物制药提供对症的&lsquo 靶点&rsquo 。在未来,精准医疗有望给每一种不同亚型的癌症患者提供有针对性的药物。&rdquo 雷鸣表示。
  • 蛋白质测序技术发展漫谈(上)
    本期中国科学院大连化物所单亦初老师将分享蛋白质测序技术的发展,本次分享将以连载形式以飨读者。蛋白质一级结构是组成蛋白质的氨基酸序列。蛋白氨基酸序列分析是确定蛋白质全部氨基酸序列的过程。通过蛋白质测序获得的信息有许多用途,包括:蛋白质的鉴定;合成可用作免疫原的肽段;用于治疗的抗体仿制产品的研发;以市场上销售的抗体试剂为基础进行抗体药物研发。目前的蛋白质测序方法主要分为三类:基于PCR扩增的蛋白质测序、Edman降解测序以及基于质谱的蛋白质测序。基于PCR扩增的蛋白质测序是利用细胞中表达的DNA或者RNA进行基因测序,然后再按照氨基酸密码子表转换为蛋白质的氨基酸序列,本质上属于基因测序技术。Edman降解测序是较早发展的蛋白质测序技术,利用化学方法从蛋白质的N端将氨基酸依次降解,再使用高效液相色谱对氨基酸进行鉴定。但是这种方法只能用于鉴定蛋白质和多肽的N-末端氨基酸残基(通常是几个-十几个残基,最多不超过四十个残基),无法对大的蛋白质进行全序列测定。此外,Edman降解法也有一定的局限,例如N末端封闭或有化学修饰的情况下将不能使用Edman降解法对蛋白质序列进行分析。目前使用最广的蛋白质测序方法是质谱法,较Edman降解法而言,其优点在于,质谱法更敏感,可以更快地裂解肽,可以识别末端封闭或修饰的蛋白质。基于质谱的蛋白质测序策略可分为两大类:自上而下策略(Top-Down)和自下而上(Bottom-Up)策略。自上而下的策略无需对蛋白质进行降解,直接使用LC-MS对完整蛋白质进行分析,根据谱图中碎片离子确定其序列;自下而上策略是先将蛋白质水解成肽段,通过LC-MS对肽段检测,再对肽段从头测序以及序列拼接从而得到完整蛋白质序列。图 :蛋白质序列测定原理Kira Vyatkina[1]通过自上而下的策略发展了一种Twister测序算法对单克隆抗体测序,虽然不需要使用蛋白酶酶解,减少了蛋白质预处理的步骤,但仅可以鉴定到抗体的序列片段。Liu[2]结合自上而下和自下而上两种策略发展了TBNovo测序算法对蛋白质进行测序,将自上而下的质谱数据作为抗体序列的骨架,再将胰蛋白酶酶解肽段的质谱数据对骨架的序列进行补充覆盖。由于特异性蛋白酶酶解后肽段种类少、覆盖率低,对抗体的轻链和CAH2区的测序覆盖率为86.9%和75.2%。Sen[3]发展了一种基于同源数据库搜索与从头测序结合的Supernovo测序算法,通过4种蛋白酶对单克隆抗体分别酶解,该测序方法仅可实现对抗体重链的可变区测序,无法对抗体全序列进行测定。Savidor[4]发展了一种蛋白质全序列从头测序的方法。将蛋白质在微波辅助下快速酸解,得到了种类丰富的肽段,使用其发展的肽段序列拼接算法——“肽段标签组装”(Peptide Tag Assembler,PTA),对从头测序的肽段进行序列拼接,但由于酸解的消化方式会使谷氨酰胺和天冬酰胺发生脱酰胺化,分别变为谷氨酸和天冬氨酸,降低了对蛋白质序列测定的准确度。为了解决蛋白质测序覆盖度低、准确度低的问题,我们发展了一种蛋白质全序列测定新方法[5]:该方法使用多种非特异性蛋白酶对蛋白质连续酶解,提高蛋白质酶解肽段种类和重叠度,从而提高蛋白质测序的覆盖度;此外,发展了一种序列拼接算法,根据从头测序得到的肽段序列中每个氨基酸的得分值和出现次数,对蛋白质序列进行组装和拼接,显著提高了蛋白质全序列测定的准确度。利用该测序方法对牛血清白蛋白的多种非特异性蛋白酶酶解后的肽段序列进行测序和拼接,实现了对牛血清白蛋白全序列100%准确度的测定。此外,将该方法应用于对乳腺癌药物单克隆抗体赫赛汀的全序列测定,重链和轻链的测序准确度分别达到99.6%和100%。参考文献[1] K V. De Novo Sequencing of Top-Down Tandem Mass Spectra: A Next Step towards Retrieving a Complete Protein Sequence [J]. Proteomes, 2017, 5(1), https://doi.org/10.3390/proteomes5010006[2] LIU X, DEKKER L J M, WU S, et al. De novo protein sequencing by combining top-down and bottom-up tandem mass spectra [J]. J Proteome Res, 2014, 13(7): 3241-3248.[3] KI S, WH T, S N, et al. Automated Antibody De Novo Sequencing and Its Utility in Biopharmaceutical Discovery [J]. J Am Soc Mass Spectrom, 2017, 28(5): 803-810.[4] SAVIDOR A, BARZILAY R, ELINGER D, et al. Database-independent Protein Sequencing (DiPS) Enables Full-length de Novo Protein and Antibody Sequence Determination [J]. Mol Cell Proteomics, 2017, 16(6): 1151-1161.[5]杨超,单亦初,张玮杰等,基于非特异性蛋白酶连续酶解的蛋白质全序列测定方法,化学学报,修稿中。作者简介:中国科学院大连化学物理研究所 单亦初副研究员1997年于中国科学技术大学获理学学士学位。2002年于中国科学院大连化物所获理学博士学位。2002年10月至2009年5月在德国马普协会马格德堡研究所、美国德克萨斯大学医学院及澳大利亚弗林德斯大学工作。2009年7月应聘到中国科学院大连化物所任副研究员。主持多项研究课题,包括国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上项目等。已在Analytical Chemistry、Journal of Proteome Research、Journal of Chromatography A等杂志发表论文近80篇。主要研究方向包括蛋白质组鉴定和蛋白质组相对及绝对定量、蛋白质翻译后修饰富集和鉴定、蛋白质组末端肽富集和鉴定、蛋白质相互作用分析、蛋白质全序列从头测定及药物靶蛋白筛选。(本文经授权发布,仅供读者学习参考)专家约稿招募:若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通(邮箱:liuld@instrument.com.cn)。
  • 蛋白质结构解析六十年
    几种不同折叠模式的蛋白质模型(图片来源Protein Data Bank Japan )  上个世纪初,科学家们认为蛋白质是生命体的遗传物质,而具有独特的作用。随着这个理论被证伪,真正的遗传物质DNA的结构被给予了很大关注。然而,蛋白质作为生命体的重要大分子,其重要性也从未被忽视,而且在1950年代开始,科学家一直在探寻DNA序列和蛋白质序列的相关性。与此同时,蛋白质测序和结构解析蛋白质结构的努力开始慢慢获得回报。更多的生化研究揭示了蛋白质的功能重要性,因此蛋白质的三维结构的解析对于深入理解蛋白质功能和生理现象起着决定性作用。  本文简要回顾了蛋白质结构解析的重大历史事件,并总结了蛋白质结构解析的常用方法和结构分析方向。通过了解蛋白质结构,能够让我们更好地理解生物体的蛋白的理化特性,以及其相关联的化学反应途径及其机制,对于我们认识生物世界和研发治疗方法和药物都起着关键作用。在即将召开的2015高分辨率成像与生物医学应用研讨会上,各位专家学者将会进一步讨论相关议题。  蛋白质结构解析六十年来大事件  在1958年,英国科学家John Kendrew和Max Perutz首先发表了用X射线衍射得到的高分辨率的肌红蛋白Myoglobin的三维结构,然后是更加复杂的血红蛋白Hemoglobin。因此,这两个科学家分享了1962年的诺贝尔化学奖。事实上,这项工作在早在1937年就开始了。  然后在1960年代,蛋白质结构解析方法不断进步,获得了更高的解析精度。这个时期,蛋白质序列和DNA序列间关系也被发现,中心法则被Francis Crick提出,然后科学界见证了分子生物学的崛起。分子生物学(Molecular Biology)的名称在1962年开始被广泛接受和使用,并逐渐演变出一些支派,如结构生物学。然后在1964年,Aaron Klug提出了一种基于X射线衍射原理发展而来的全新的方法电子晶体学显微镜(crystallographic electron microscopy ),可以解析更大蛋白质或者蛋白质核酸复合体结构。因为这项研究,他获得了1982诺贝尔化学奖。1969年,Benno P. Schoenborn 提出可以用中子散射和原子核散射来确定大分子中固定位置的氢原子坐标。  进入1970年代,很多新的方法开始发展。存储蛋白质三维结构的Protein Data Bank(1971年) 开始出现,这对于规范化和积累蛋白质数据有着重要意义。1975年新的一种仪器叫做多丝区域检测器,让X-ray的检测和数据收集更加快速高效。次年,Robert Langride将X-ray衍射数据可视化,并在加州大学圣地亚哥分校成立了一个计算机图形实验室。同年,KeithHodgson和同事首次证明了可以使用同步加速器获得的X射线并对单个晶体进行照射,并取得了很好的实验效果。然后在1978年,核磁共振NMR首次被用于蛋白质结构的解析 同年首个高精度病毒(西红柿丛矮病毒)衣壳蛋白结构被解析。  在1980年代,更多蛋白质结构被解析,蛋白质三维结构的描述越来越成熟,而且蛋白质结构解析也被公认成为药物研发的关键步骤。在1983年,冷冻蚀刻的烟草花叶病毒结构在电子显微镜结构下得到描述。两年后德国科学家John Deisenhofer等解析出了细菌光合反应中心,因此他们共享了1988年的诺贝尔化学奖。次年,两个课题组解析了HIV与复制相关的蛋白酶结构,对针对HIV的药物研发提供了理论基础。  下一个十年,因为大量同步加速器辅助的X射线衍射的使用,数千个蛋白质结构得到解析,迎来了蛋白质结构组的曙光。1990年多波长反常散射方法(MAD)方法用于X射线衍射晶体成像,与同步辐射加速器一起,成为了近二十多年来的最常用的的方法。Rod MacKinnon在199年发表了第一个高精度的钾离子通道蛋白结构,对加深神经科学的理解起了重要作用,因此他分享了2003年的诺贝尔化学奖。Ada Yonath等领导的课题组在1999年首次解析了核糖体结构(一种巨大的RNA蛋白质复合体)。  进入新千年,更多的技术细节被加入到蛋白质解析研究领域。2001年,Roger Kornberg和同事们描述了第一个高精度的RNA聚合酶三维结构,正因此五年后他们共享了诺贝尔化学奖。2007年,首个G蛋白偶联受体结构的解析更是对药物研究带了新的希望。近些年来,越来越多的大的蛋白质结构得到解析。Cryo-EM超低温电子显微镜成像用于超大蛋白质结构成像的研究日益成熟,并开始广泛用于蛋白质结构的解析。  蛋白质结构解析的常用实验方法  1.X-ray衍射晶体学成像  X射线衍射晶体学是最早用于结构解析的实验方法之一。X射线是一种高能短波长的电磁波(本质上属于光子束),被德国科学家伦琴发现,故又被称为伦琴射线。理论和实验都证明了,当X射线打击在分子晶体颗粒上的时候,X射线会发生衍射效应,通过探测器收集这些衍射信号,可以了解晶体中电子密度的分布,再据此析获得粒子的位置信息。利用这种特点,布拉格父子研制出了X射线分光计并测定了一些盐晶体的结构和金刚石结构。首个DNA结构的解析便是利用X射线衍射晶体学获得的。  后来,获得X射线来源的技术得到了改进,如今更多地使用同步辐射的X射线源。来自同步辐射的X射线源可以调节射线的波长和很高的亮度,结合多波长反常散射技术,可以获得更高精度的晶体结构数据,也成为了当今主流的X射线晶体成像学方法。由X射线衍射晶体学解析的结构在RCSB Protein Data Bank中占到了88%。  X射线衍射成像虽然得到了长足的发展,仍然有着一定的缺点。X射线对晶体样本有着很大的损伤,因此常用低温液氮环境来保护生物大分子晶体,但是这种情况下的晶体周围环境非常恶劣,可能会对晶体产生不良影响。而且,X射线衍射方法不能用来解析较大的蛋白质。  上海同步辐射加速器外景(图片来源 上海同步辐射光源网站)  2.NMR核磁共振成像  核磁共振成像NMR全称Nuclear magnetic resonance,最早在1938被Isidor Rabi (1946年诺贝尔奖)描述,在上世纪的后半叶得到了长足发展。其基本理论是,带有孤对电子的原子核(自选量子数为1)在外界磁场影响下,会导致原子核的能级发生塞曼分裂,吸收并释放电磁辐射,即产生共振频谱。这种共振电磁辐射的频率与所处磁场强度成一定比例。利用这种特性,通过分析特定原子释放的电磁辐射结合外加磁场分别,可以用于生物大分子的成像或者其他领域的成像。有些时候,NMR也可以结合其他的实验方法,比如液相色谱或者质谱等。  RCSB Protein Data Bank数据库中存在大约11000个用NMR解析的生物大分子结构,占到总数大约10%的结构。NMR结构解析多是在溶液状态下的蛋白质结构,一般认为比起晶体结构能够描述生物大分子在细胞内真实结构。而且,NMR结构解析能够获得氢原子的结构位置。然而,NMR也并非万能,有时候也会因为蛋白质在溶液中结构不稳定能难得获取稳定的信号,因此,往往借助计算机建模或者其他方法完善结构解析流程。  使用NMR解析的血红蛋白结构建模(图片来源RCSB PDB)  3.Cryo-EM超低温电子显微镜成像  电子显微镜最早出现在1931年,从设计之初就是为了试图获得高分辨率的病毒图像。通过电子束打击样本获得电子的反射而获取样本的图像。而图像的分辨率与电子束的速度和入射角度相关。通过加速的电子束照射特殊处理过的样品表明,电子束反射,并被探测器接收,并成像从而获得图像信息。具体做法是,将样品迅速至于超低温(液氮环境)下并固定在很薄的乙烷(或者水中),并置于样品池,在电子显微镜下成像。图像获得后,通过分析图像中数量众多的同一种蛋白质在不同角度的形状,进行多次的计算机建模从而可以获得近原子级别的精度(最低可以到2.0埃)。  Cyro-EM解析TRPV1离子通道蛋白(图片来源Structure of the TRPV1 ion channel )  将电子显微镜和计算机建模成像结合在一起的大量实践还是在新世纪之后开始流行的。随着捕捉电子的探测器技术(CCD技术,以及后来的高精度电子捕捉、电子计数electron counting设备)的提升,更多的信息和更低的噪音保证了高分辨率的图像。  近些年来,Cryo-EM被用来解析很多结构非常大(无法用X-ray解析)的蛋白质(或者蛋白质复合体),取得了非常好的结果。同时,单电子捕捉技术取代之前的光电转换成像的CCD摄像设备,减少了图像中的噪音和信号衰减,同时并增强了信号。计算机成像技术的成熟和进步,也赋予了Cryo-EM更多的进步空间。然而,Cyro-EM与X-ray不同,该方法不需要蛋白质成为晶体,相同的是都需要低温环境来减少粒子束对样品的损害。  除去介绍的这三种方法以外,计算机建模技术也越来越多地被用在了蛋白质结构解析中。而且新解析的结构也会提高计算机建模的精确度。未来,我们或许能够用计算机构建原子级别的细胞模型,构建在芯片上的细胞。  蛋白质结构对了解生命体的生化反应、有针对性的药物研发有着重要意义。从1958到如今已经接近60年,蛋白质结构解析得到了较快的发展。然而,在如今DNA测序如此高效廉价的时代,蛋白质和DNA结构解析并没有进入真正高速发展阶段,这也导致了在如此多的DNA序列数据非常的今天,结构数据却相对少的可怜。大数据时代的基因组、蛋白质组、代谢组、脂类组等飞速发展的时候,蛋白质结构组也得到了更加广泛的重视。发展高精度、高效的结构解析技术也一直都有着重要意义。未来,蛋白质结构解析,对针对蛋白质的药物筛选,和计算机辅助的药物研究研究不应被低估。未来说不定在蛋白质结构领域有着更多惊喜,让我们拭目以待。 第一届电镜网络会议部分视频回放
  • 蛋白质免疫亲和活性浓度绝对测量方法的建立
    p style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-align: left text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "近期,中国计量科学研究院武利庆及其合作者杨屹、苏萍等发表系列文章(Anal.Bioanal.Chem. 412(2020)2777-2784、Talanta 178(2018)78-84、Microchem. J. 157(2020)104954),介绍了基于表面等离子共振光谱法和数字ELISA的蛋白质免疫亲和活性浓度绝对测量方法。/spanbr//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "蛋白质是一类重要的生物大分子,免疫分析是其常用的定量分析手段,在测量和质控中不仅关心目标蛋白的含量,更为关注它的活性与功能,其量值的准确对于保证人民大众健康与安全具有重要意义。活性浓度测量手段的匮乏限制了蛋白质产品活性量值的质控与标准的建立。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "针对这一难题,作者以G2-EPSPS、人肌红蛋白为例,通过表面等离子共振,在部分传质限制条件下,通过扩散速率等测定直接计算出可被抗体识别的目标蛋白浓度,即免疫亲和活性浓度;或采用寡聚核酸标记抗体,借助邻位连接技术和数字PCR技术,以数字ELISA的方式直接测定样本中目标蛋白的免疫亲和活性浓度。两种方法均无需外部标准品,是一种绝对测量手段。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " /pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 241px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/06042747-02ad-460f-82a4-752c907691ff.jpg" title="图片1.png" alt="图片1.png" width="600" height="241" border="0" vspace="0"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center "图1 基于表面等离子共振技术的蛋白免疫活性浓度测定原理图span style="text-align: center text-indent: 0em " /span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/82c05090-1aa2-4789-9467-c4fd8c632095.jpg" title="图片2.png" alt="图片2.png"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center "图2 基于数字ELISA技术的蛋白免疫活性浓度测定原理图/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em " /pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "蛋白质免疫亲和活性浓度的绝对测定将有助于准确表征蛋白质与其抗体之间的相互作用,保证免疫分析的准确可靠,同时有助于蛋白质产品的活性量值的质控与标准的建立。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "2020年11月10-12日,中国计量科学研究院和国际计量局拟联合举办第三届 “药物及诊断试剂研发与质控——测量与标准,质量与安全(TD-MSQS 2020)” 国际研讨会,以期进一步促进该领域的学术交流和技术发展,提升企业的研发水平和产品质量。本次会议将在南京市政府的支持下,在江苏省南京市举行。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "本次会议可通过官方网站a href="http://tdmsqs.ncrm.org.cn" target="_blank"http://tdmsqs.ncrm.org.cn/a注册或扫描二维码注册,注册成功后请填写参会回执发送至会议邮箱pptd@nim.ac.cn。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/c475b4b8-ad00-4d02-bdea-04a9663c0909.jpg" title="图片5.png" alt="图片5.png"//pp style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em text-indent: 0em text-align: center "欢迎各位专家、同仁报名参会!/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.75em "更多信息请关注会议官方网站:a href="http://tdmsqs.ncrm.org.cn。" _src="http://tdmsqs.ncrm.org.cn。"http://tdmsqs.ncrm.org.cn。/a /pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "strong学者简介:/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "武利庆,研究员,中国计量科学研究院前沿计量科学中心蛋白质室主任/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "杨屹,教授,北京化工大学化学学院/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "苏萍,副教授,北京化工大学化学学院/span/p
  • 谁是蛋白质质谱与蛋白质组学领域世界第一牛人?
    俗话说:文无第一,如果非要整出个蛋白质质谱与蛋白质组学领域世界第一牛人,显然并不是一件容易的事,也注定是一件有争议的事。作为一个半路出家的准业内人,我就本着无知者无畏的革命精神,说一下我自己心目中的第一牛人:Ruedi Aebersold。  考虑到科学网的大多数网友对蛋白质组学并不了解,先简单科普一下,根据百度百科的定义:“蛋白质组学(Proteomics)一词,源于蛋白质(protein)与 基因组学(genomics)两个词的组合,意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。” 1995年(也有1994,1996年之说)Marc Wikins首次提出蛋白质组(Proteome)的概念1,1997年, Peter James(就职于有欧洲MIT之称的瑞士联邦工学院(ETH))又在此基础上率先提出蛋白质组学的概念2。基因组学和蛋白质组学的概念又进一步催生了N多的各种各样的组学(omics),两者的诞生的发展,也使系统生物学成为可能,本文的主人公Ruedi Aebersold与Leroy Hood一起于2000年在美国西雅图创办了系统生物学研究所(ISB),该所的建立不但标志着系统生物学作为一门独立的学科的诞生(此句话貌似不靠谱,参见文后14楼的评论),也带动了包括蛋白质组学在内的多种组学的发展,当然各种组学的发展也同时促进了系统生物学的发展。尽管日本也于2000年在东京建立了系统生物学研究所,但是同为第一个吃螃蟹的,东京的这个所,无论是学术水平还是世界影响都无法和西雅图的那个系统生物学领域的麦加相提并论。闲话少叙,我之所以认为Ruedi Aebersold是蛋白质质谱与蛋白质组学领域世界第一牛人,是基于如下原因:  Ruedi Aebersold对蛋白质组学的最大贡献可谓是同位素代码标记技术(ICAT),现在这一蛋白组定量技术自从1999年在Nature上发表以来,该技术已世界广泛应用,该论文迄今(截至2013年1月11日)已被引用了近3000次。Web of Science的检索结果显示,蛋白组学领域迄今已经至少有超过10万篇论文发表,按照被引用次数排名,该论文位居第三位。有意思的是,被引用次数排第四位的是Ruedi Aebersold和另外一位牛人Mathias Mann(下面会介绍)于2003年发表在Nature上的有关蛋白质质谱与蛋白质组学的综述论文,迄今也已被引用近2800次。而引用次数排第一和第二的两篇论文的通讯作者并算不上是蛋白质质谱与蛋白质组学领域的,蛋白质组学仅仅是他们使用的工具,他们的影响也在这个领域之外。蛋白质组学领域,最重要的专业协会应该算是HUPO (国际人类蛋白质组组织), 最重要的专业会议也当属HUPO世界大会,Ruedi Aebersold曾获HUPO含金量最高的成就奖,他本人也经常是HUPO世界大会的分会主席或大会特邀报告人。当然Aebersold还获得了包括美国质谱协会(ASMS)大奖在内的许多专业大奖。可能有人会列出另外的自己心中的第一牛人(如上述的Mathias Mann),但Ruedi Aebersold无疑至少是领域内公认的前几位的世界级牛人。另外,顺便说一下德国马普所的Mathias Mann(其在丹麦首都也有实验室),Mann和Aebersold可谓是蛋白质组学领域的双子星座,都是该领域的顶级牛人,Mann发表的论文有多篇都在蛋白质组学领域被引用次数前10位,不少被引用次数都上千次。上述的Mann和Aebersold两人能在Nature发表综述论文也说明了他们的江湖地位。Aebersold和Mann所发表的论文总被引次数分别超过了5万和3万次,这个数字在世界所有领域都是惊人的。另外,Mathias Mann在蛋白质组学最大的贡献可以说是发明了蛋白质组体内标记技术SILAC3,这种技术与Ruedi Aebersold发明的ICAT已及另外一种标记iTRAQ是公认的应用最为广泛的蛋白质组学定量标记技术。  今年年近花甲的Ruedi Aebersold是世界蛋白质组学的开拓者之一,现在在上述的ETH的工作,和最早提出蛋白质组学Peter James在同一个大学。作为土生土长的瑞士人,Ruedi Aebersold是在2004年底、2005年初才开始在ETH全职工作的,可谓是瑞士的大海龟。Ruedi Aebersold此前在西雅图的ISB和华盛顿大学工作,作为ISB的元老和共同创办人,Ruedi Aebersold现在还是ISB的兼职教授,发表论文时也还署ISB地址。Mann和Aebersold都是欧洲人,现在又都致力于将蛋白质质谱与蛋白质组学应用到临床,尽管蛋白质组学已有十多年发展历史,现在最大的一个瓶颈可以说在基本无法应用到临床,现有的技术,对于临床应用而言,时间和经济成本都太高(无法高通量、检测成本太贵)。这一块硬骨头显然不是一般人能够啃得动的,需要从临床样品制备、质谱技术到数据分析都要有突破甚至革命性的创新,我很期待,也相信Mann和Aebersold有能力最终使蛋白质组学(尤其是基于此的生物标志物鉴定技术)应用到临床。  我国在蛋白质质谱与蛋白质组学领域在世界上最出名的无疑非贺福初莫属,贺福初的名字在国内搞蛋白质组学应该都知道他的名字,他的头衔很多(如将军、院士),我就不一一列举了,新年伊始他又多了一个牛头衔:万人计划中的科技领军人才。贺的工作和学术水平,我不熟悉,不敢评头论足。他的文章被引用次数最高的是发表在Cancer Research一篇论文,迄今已有126次,但并非是蛋白质组学领域。在蛋白质组学领域,他的被引次数(含自引)最高的论文是2007年发表在蛋白质组学顶级期刊MCP的文章4,迄今已有105次引用。蛋白质质谱领域,我国在世界上最出名的学者估计要数复旦大学的杨芃原了,他的被引用次数最高的一篇论文,是2005年发表在化学顶级期刊德国应用化学的文章5,迄今已被引用70次,杨芃原为该论文的共同通讯作者。我国在蛋白质组学目前被引用次数最高的是南开大学王磊(澳大利亚海归、长江学者)2007年发表在美国科学院院刊(PNAS)的论文6,迄今被引次数已经超过500次。  蛋白质质谱仪主要生产商Thermo Fisher(即原来的Finnegan), 最近新出了本挂历,这本特别的挂历上列了13位在蛋白质质谱与蛋白质组学领域的牛人,上述的Ruedi Aebersold和Mathias Mann都在之列,其余11位简单介绍、列表如下。姓 名工作单位主要贡献Richard D. Smith美国太平洋西北国家实验室1990年首次用三重四级杆质谱Top-down(自上而下)分析完整蛋白John Yates III美国Scripps研究所SEQUEST MS/MS数据库搜索程序Joshua Coon美国威斯康星大学麦迪逊分校发明了电子转移解离技术(ETD)Neil Kelleher美国西北大学Top-down蛋白质组学Kathryn Lilley英国剑桥大学蛋白质组学定量技术Pierre Thibault加拿大蒙特利尔大学应用生物质谱和蛋白质组学到细胞生物学Michael MacCoss美国华盛顿大学(西雅图)稳定同位素标记技术Albert Heck荷兰Utrecht大学基于质谱的结构生物学Catherine Costello美国波士顿大学HUPO前任主席,质谱技术发展及应用Alexander Makarov德国Thermo Fisher Scientific 生物质谱全球研发总监领导研发Orbitrap质谱仪Donald Hunt美国弗吉尼亚大学FT-MS and ETD  简单的说,上述13位世界级牛人都来自欧美,没有一位来自亚洲,也没有一位华人。我不知道以Ruedi Aebersold代表的上述牛人是如何炼成的,但可以肯定的是:他们不是欧美版的“百人”计划,也不是“千人”计划,更不是“万人”计划而“计划”出来的。网上的公开信息表明:Ruedi Aebersold除了在国际专业协会和期刊有学术兼职外,没有任何行政职务,就是一普通教授,但是这不妨碍他成为蛋白质质谱与蛋白质组学领域世界第一牛人。
  • 牛奶里的蛋白质含量,你了解吗?
    牛奶里的蛋白质含量,你了解吗?近日,我们中国家喻户晓的品牌蒙牛伊利出大事了。一篇名为《深扒蒙牛伊利6大罪状,媒体不敢说,那就我来说》的文章刷屏全网。国产的牛奶的品质越来越受到大家的质疑,不仅质疑其参数的真伪,更质疑其国内与出口欧美的牛奶质量标准的不一致性。同时也造就了越来越多的人追求进口品牌的牛奶,特别是产地为欧洲的奶制品。此举为何人之过?牛奶中的蛋白质是供给机体的重要营养成分,其含量的准确测定非常重要。目前大部分客户主要采用传统的凯氏定氮法,投资成本低,但是操作流程冗长且繁琐、需要使用大量化学试剂等。杜马斯燃烧法测是近来一直备受广大用户所青睐的全自动、简单快速、绿色环保的氮/蛋白质含量测定方法。德国元素Elementar作为世界上第一台杜马斯测氮/蛋白质分析仪的发明者,具有非常丰富的经验。德国元素最新款的rapid N exceed与rapid MAX N exceed 氮/蛋白质分析仪,具有操作简单、测量快速、结果准确、维护简便等多重优势。 rapid N exceed rapid MAX N exceed 专为精确测定氮/蛋白质含量而设计-- 60、80或120位自动进样转盘或90位机械臂坩埚进样-- 专利EAS REGAINER 和 REDUCTOR 还原技术,确保使用寿命更长-- 可采用CO2 作为载气,使用成本更低-- 燃烧炉与热导检测池10年质
  • 用亲和色谱法和四维蛋白质组学法系统鉴定血液中与顺铂结合的蛋白质
    大家好,本周为大家分享一篇发表在J Proteome Res.上的文章,Systematic Identification of Proteins Binding with Cisplatin in Blood by Affinity Chromatography and a Four-Dimensional Proteomic Method,该文章的通讯作者是华中科技大学药学院的杜支凤教授。以顺铂为代表的铂类抗癌药物广泛应用于治疗多种癌症肿瘤,如胃肠道癌、头颈部癌和卵巢癌等。在静脉滴注后,这些药物水解形成活性分子,与DNA结合并抑制DNA链的合成与复制,最终致使细胞死亡。然而,由于铂与硫醇的高亲和力,大多数铂在静脉注射后会与血液中的蛋白质结合;例如,人血清白蛋白 (HSA) 是含量最丰富的血清蛋白,也是血液中铂类药物的主要结合蛋白;另外,在红细胞中负责运输氧气的血红蛋白 (HB) 也被发现与铂结合,因此,有必要研究铂类药物在血液中的蛋白结合行为。先前的研究已经证明,利用质谱方法可以实现对高丰度蛋白质的可靠鉴定;然而,由于高丰度蛋白的干扰,占总蛋白的 80% 以上的低丰度蛋白则很少被鉴定。此外,由于缺乏足够信息,以及在胰蛋白酶消化过程中还原和烷基化剂的使用导致蛋白上的铂化位点无法被确定。更重要的是,目前排除假阳性结果的唯一方法是根据铂化肽的特征同位素模式,人工对比理论同位素和实验同位素,从而导致鉴定过程非常耗时并且具有较强的主观性。因此,有必要开发一种可靠、高效的方法来鉴定血液中铂类药物的结合蛋白质组。在血液蛋白质组学研究中,免疫亲和层析常用于消耗高丰度蛋白并富集低丰度蛋白。它有利于低丰度蛋白的鉴定和定量,从而可以提高血液中的蛋白质组覆盖范围。除了色谱分离外,离子淌度质谱 (IM−MS) 根据离子的迁移率差异进行分离,同样有助于低丰度蛋白质的分析。在金属化蛋白的鉴定中,金属化肽和游离肽的同位素分布模式明显具有差异,这有助于确定这些肽是否与金属药物结合。已经开发了一些数据处理软件程序来自动分配金属药物在已知蛋白质上的结合位点,如智能数字注释程序 (SNAP) 算法和 Apm2s 。本文结合高丰度蛋白分离和4D蛋白质组学方法 (IM-MS) ,系统、全面地鉴定了血液中顺铂的结合蛋白,并利用铂化肽的特征同位素模式和相似性算法来消除假阳性的识别。如图1所示,首先用超滤去除游离药物,然后使用多亲和去除柱分离血液样本中的高丰度和低丰度蛋白;用FAIMS Pro界面的nano-LC−MS/MS进行消化和分析;用MaxQuant对铂化的多肽和蛋白进行鉴定,用相似性算法Apm2s排除假阳性结果。在此基础上,采用基于平行反应监测 (PRM) 的方法测定了血浆中多肽与顺铂的结合率。本研究为系统鉴定血液中金属药物的结合蛋白提供了一种新方法,鉴定出的蛋白可能有助于了解铂类抗癌药物的毒性。图1 铂化蛋白的分离和鉴定以及用蛋白质组学方法测定顺铂与多肽之间的结合率的示意图本研究采用顺铂与人血浆的反应混合物建立了一种分析方法。为了与文献进行比较,样品的制备方法与文献中的制备方法相同1。选择CID作为碎裂方式,结果表明,从低丰度部分共鉴定出212个蛋白,从高丰度部分共鉴定出169个蛋白。在低丰度部分,共鉴定出1192个游离肽和208个铂化肽。其中,154个铂化肽被排除为假阳性结果,如文中表S1所示。高丰度部分的游离肽数和铂化肽数分别为1124个和169个,其中,144个铂化肽被排除为假阳性,如表S2所示。低丰度结合蛋白的鉴定在以往的研究中,由于高丰度蛋白的干扰,很少发现低丰度蛋白与铂的结合。本研究在高丰度蛋白被消耗后,从29个蛋白中共鉴定出54个铂化肽。APOA4中铂化肽的理论和实际质谱如图2所示,前体离子和铂化产物离子表现出特征的同位素峰。图片显示了关键的碎片离子的质谱图,用于分配铂化位点。在鉴定出的铂化蛋白中,CERU、FETUA、ITIH1和B4E1Z4有4个或更多的含铂肽,这表明铂可以与这些蛋白质的多条肽段结合。虽然低丰度蛋白只占血液中蛋白的一小部分,但它们具有非常重要的功能,对于维持正常生理活动不可或缺。例如,CERU可以将Fe2+氧化为Fe3+,并在铁代谢中发挥重要作用;B4E1Z4与补体激活相关。顺铂与这些蛋白的结合是否会对其功能产生影响仍有待进一步研究。图2 从低丰度蛋白部分鉴定出的铂化蛋白APOA4。(A)铂化肽的理论(左)和实验质谱(右);(B)铂化肽的MS/MS和指示铂化位点的关键碎片离子的质谱图高丰度结合蛋白的鉴定IGHG1中一个铂化肽的理论和实验质谱如图3所示,其前体离子和铂化产物离子表现出特征同位素峰。根据关键的碎片离子确定了铂化位点。在已鉴定的蛋白中,ALBU(白蛋白)和CO3(补体C3)有4个或更多的含铂多肽。HSA负责血液中药物和小分子的运输,CO3在补体系统的激活中起着重要作用。高丰度蛋白与顺铂的结合已被用于提高肿瘤化疗的疗效和选择性,而新发现的高丰度结合蛋白有助于相关研究。与低丰度组分鉴定的铂化蛋白相比,大部分与低丰度组分蛋白不同,两个组分中仅共同检测到FETUA和CFAH作为铂化蛋白,这表明亲和层析对高丰度蛋白和低丰度蛋白的分离效果较好。图3 从高丰度蛋白部分鉴定出铂化蛋白IGHG1。(A)铂化肽的理论(左)和实验质谱(右);(B)铂化肽的MS/MS和指示铂化位点的关键碎片离子的质谱图IM−MS分离铂化肽异构体如图4所示,通过nano-LC−IM−MS/MS成功分离了低丰度蛋白组分中FETUA的铂化肽异构体。同分异构体a和b是典型的铂化肽,由质谱图的同位素模式显示,它们被很好地分离。它们的MS/MS不同,根据关键碎片离子,异构体a和b的铂化位点分别被划分为M和H/T。这个例子显示了IM−MS对复杂样品的分辨能力。图4 用nanoLC−IM−MS/MS分离的低丰度蛋白组分中FETUA的铂化肽异构体。(A)m/z=764.67提取离子色谱和异构体a、b的质谱,理论质谱见中间;(B)异构体的MS/MS和关键碎片离子的质谱图结合蛋白的铂化位点在本文的两项研究中,His 和 Met 是首选的铂结合位点。此外,D、E、S和Y也被发现是铂结合位点。这也是合理的,因为血清蛋白的供氧氨基酸已被证明是顺铂的动力学首选结合位点。很少有Cys残基被鉴定为结合位点,这可能是由于没有还原和烷基化。肽的半胱氨酸常形成二硫键,不经还原和烷基化就无法识别,因此,序列覆盖率会很低。在未来的研究中,应使用替代还原剂来提高肽序列覆盖率。生物信息学分析 为了揭示铂化蛋白质的定位、功能和途径,将从高丰度和低丰度部分中鉴定的蛋白质组合起来并通过生物信息学工具进行分析。如图5A所示,GO分析表明大部分结合蛋白位于细胞外区域,发挥蛋白结合、金属离子结合、酶抑制剂等功能;因此,镀铂蛋白的定位证实了鉴定的可靠性。此外,这些蛋白质参与内肽酶活性、免疫系统过程、补体激活、炎症反应和凝血的负调节。为了阐明所涉及的途径,对鉴定的蛋白质进行了KEGG途径富集分析,结果表明最显着的富集途径是补体和凝血级联途径(图5B)。补体和凝血级联途径已被证明在造血干/祖细胞的动员中发挥关键作用,这对造血具有重要意义。顺铂的血液学毒性与其在补体和凝血级联途径中与血液蛋白的结合之间的相关性值得进一步研究。图5 (A)通过GO 分析确定的铂化蛋白的定位、分子功能和生物学过程;(B)铂化蛋白的富集途径血液蛋白与顺铂的结合率 由于未检测到一些铂化肽的游离形式,因此仅使用高丰度组分中的13种肽进行亲和力研究。可靠地计算了属于五种蛋白质的六种铂化肽的结合率。PRM分析中这些肽的信息见表S5,定量结果见图6。其中,富含组氨酸的糖蛋白的一种肽与顺铂的结合率最高,这可能是由于顺铂对含组氨酸和带负电荷的生物分子的高亲和力。Apoa1 蛋白的一个肽与顺铂的结合率最低。在本研究中可以确定结合率的铂化肽数量较少,这主要是由于某些肽的质谱响应低以及某些肽存在氧化形式。因此,这些肽的结合比率不能通过 PRM 方法确定。然而,与以往的研究相比,根据属于同一蛋白质的肽的质谱计数粗略估计某种蛋白质的丰度,这种方法可以更准确地确定高丰度肽与铂的结合率。图6 根据PRM分析多肽与顺铂的结合亲和力顺铂与血液蛋白的结合与其药代动力学、活性、毒性和副作用密切相关。然而,血液蛋白质组的复杂性限制了低丰度结合蛋白的鉴定。在本研究中,基于亲和色谱和nanoLC-IM-MS/MS 的 4D 蛋白质组学方法被用于分离低丰度和高丰度蛋白质并分析这两个部分。基于铂化肽的特征同位素分布和相似性算法,排除了假阳性鉴定。结果,共有 39 种蛋白质被鉴定为铂化蛋白质,这比之前研究中的数量要高得多。随后的生物信息学分析表明,这些结合蛋白位于细胞外区域,主要参与内肽酶活性、免疫系统过程、补体激活、炎症反应和凝血的负调控。最显着的富集途径是补体和凝血级联,这可能与顺铂的血液学毒性有关。高丰度部分的 PRM 分析表明,富含组氨酸的糖蛋白中的肽与高丰度组分中的顺铂的结合率最高。综上所述,本研究揭示了人类血液中与顺铂结合的蛋白质组,并计算了顺铂与血液蛋白的结合率。这种方法虽然在数据分析方面比较耗时,但它可以识别复杂系统中金属药物的低丰度结合蛋白,并且可以准确测量药物与血液蛋白的结合率。
  • 奶粉里的蛋白质含量,你了解吗?
    近日湖南郴州永兴县“大头娃娃”事件一经爆出引起了社会的广泛关注,问题奶粉再次被推向了风头浪尖。孩子是祖国的未来,孩子的健康成长关乎国家的命运,所以严控奶粉质量事关重大。奶粉中的蛋白质是供给机体的重要营养成分,同时根据标签法,在奶粉的包装中,蛋白质含量也是其中一项重要指标。目前大部分客户主要采用传统的凯氏定氮法,投资成本低,但是操作流程冗长且繁琐、需要使用大量化学试剂等。杜马斯燃烧法测是近来一直备受广大用户所青睐的全自动、简单快速、绿色环保的氮/蛋白质含量测定方法。德国元素Elementar作为世界上第一台杜马斯测氮/蛋白质分析仪的发明者,具有非常丰富的经验。德国元素最新款的rapid N exceed与rapid MAX N exceed 氮/蛋白质分析仪,具有操作简单、测量快速、结果准确、维护简便等多重优势。 rapid N exceed rapid MAX N exceed专为精确测定氮/蛋白质含量而设计60、80或120位自动进样转盘或90位机械臂坩埚进样专利EAS REGAINER 和 REDUCTOR 还原技术,确保使用寿命更长可采用CO2 作为载气,使用成本更低燃烧炉与热导检测池10年质保
  • 【热点应用】揭秘蛋白质的热稳定性!
    #本文由马尔文帕纳科医药业务发展经理 韩佩韦博士供稿# 蛋白质的热稳定性研究对于加深对蛋白质的结构和功能的了解有着非常重要的意义。差示扫描量热技术(DSC)是直接测量热转变过程焓变(ΔH)唯一的分析方法,例如蛋白质,核酸或其他生物多聚物的热变性过程,为表征蛋白质及其他生物分子的热稳定性建立“金标准”技术。 一、焓变对于蛋白质的稳定性意味着什么? 1,什么是焓(hán)变(ΔH)? ΔH(焓变)是在恒压状态下将系统升高至温度T过程中摄取的总能量。对于蛋白质而言,这意味着用于使蛋白质发生去折叠所花费的能量(热量),此过程中 ΔH 是为正值,代表这是一个吸热过程。这种能量与蛋白质中所有原子和分子运动相关,以及维系蛋白质保持折叠构象中的键能。 通过将吸热谱图下方的面积进行积分(见图 1)可以计算得到焓变(ΔH)。焓变用每摩尔蛋白质的吸收的卡路里(或焦耳)来表示。由于蛋白质在 DSC 实验中暴露于升高的温度,因此蛋白质开始发生热变性,并伴随着非共价键的断裂。焓变(ΔH)与维系蛋白质天然(折叠)构象中所需的价键数量有关。焓变(ΔH)也取决于我们测量总蛋白质浓度的准确程度。如果蛋白质浓度不是很准确, 则会影响到计算出的ΔH值。 2,焓变(ΔH)值可以在实践中告诉我们什么? 当您比较不同蛋白质的DSC结果时,具有较大ΔH值的蛋白质不一定比具有较小ΔH的蛋白质更稳定。由于ΔH值会对蛋白质摩尔浓度归一化,因此该值通常与蛋白质的尺寸成比例。大多数蛋白质具有相同的键密度(单位体积内的价键数量),因此,期待具有较大分子量的蛋白质也具有较大的焓变(ΔH)值也是合理的。 3,焓变(ΔH)的决定因素是什么? 焓变(ΔH)取决于溶液中天然蛋白质的百分比。 一个非常重要的考虑是DSC仅测量初始处于折叠(天然)构象中的蛋白质的ΔH值。ΔH值取决于具有折叠(活性)构象的浓度。如果初始折叠蛋白质组分小于总蛋白质浓度(即活性浓度小于100%),则计算出的ΔH值将相应地变小。 下图显示了在储存期间的不同时间测量的相同蛋白质的DSC图谱。蓝色曲线图谱表示新鲜制备的蛋白质,是100%天然(折叠)蛋白质。当蛋白质样品在储存期间发生部分变性时,溶液中的天然蛋白质的比例开始下降,导致DSC图谱的焓变降低。当我们拥有100%天然蛋白质的参考DSC图谱时,我们可以根据不同状态样品的相对ΔH值来估计每个样品中的折叠蛋白质比例。 4,如何判断蛋白质是否失活? 到目前为止,我们已提及的焓变是指通过DSC仪器直接测量到的“热”焓,也就是热力学焓变,通常表示为ΔHcal,这是其他任何非量热技术,例如圆二色谱(CD),表面等离子共振(SPR)等技术不能获取的焓变量。 还有另一种其他技术可以获取的焓变类型,即范霍夫焓变 - ΔHVH,我们同样可以通过DSC数据计算得出。范霍夫焓变(ΔHVH)可从通过DSC非两状态模型(non-2-state model)拟合得到。 两种不同的焓变对蛋白质热稳定性的测定又有什么实际意义呢? 在DSC技术中,ΔHcal仅由DSC热转变峰曲线积分的面积来确定,而ΔHVH仅通过热转变峰曲线的形状来确定。转变峰形越尖锐,ΔHVH越大,反之亦然。ΔHcal是具有浓度依赖性的,但ΔHVH不是。 若ΔHcal/ΔHVH比例为1,通常意味着所研究的热转变状态符合两状态去折叠(Two-state unfolding model)模型。如果ΔHcal/ΔHVH比例大于1,则意味着存在显著密集的中间体存在 而ΔHcal/ΔHVH比小于1,则意味着存在分子间相互作用。 使用ΔHcal/ΔHVH可以帮我们估测是否有很大部分蛋白质是失活的。如果我们有一个简单的单结构域蛋白质,并且假定没有中间体,则我们可以预测,其去折叠过程的ΔHcal/ΔHVH的比值不会远离1。因此,如果ΔHcal显著低于ΔHVH,可以表明很大部分蛋白质已经失活。 综上所述,对DSC中ΔH数据的分析可以让我们了解蛋白质的去折叠机制,以及多少蛋白质处于其活性的天然构象。 二、TM值如何与和蛋白质稳定性相关? 中点转变温度TM我们可以从DSC数据中提取多个热力学参数,例如ΔH,ΔHVH(范霍夫焓变),ΔCP和ΔG,但最广泛使用的参数是TM。顺便提一下,这也是最容易和最准确的值 - TM是最大峰值所对应的温度。 “蛋白质稳定性”有多种定义。最常见的是,对于工业上有重要意义的蛋白质,该术语是指在生理温度下的功能(或操作)稳定性 即,他们可以在37°C下发挥多长时间的生物功能?这可以通过需要花几天或数周时间的等温研究来评估,或者,如果使用差示扫描量热法(DSC),则可以在几分钟内变性蛋白质。 通过DSC获得的哪个热力学参数与功能稳定性相关度最佳?事实证明,是TM值。 热力学稳定性(ΔG)是功能稳定性的较差的预测因子 技术上,ΔG仅适用于可逆去折叠过程,此外,它由TM,ΔH和ΔCP计算得到,后者可能很难获取。 一个例子是TM和ΔG与人肉杆菌蛋白抗原血清型C的半数聚集时间(half time)(作为功能稳定性的量度)的相关性,用作模型蛋白。ΔG与T1 / 2 agg. 相关系数(R)仅为0.4,而TM 与 T1 / 2 agg.的相关系数是0.92。(来自J Pharm Sci的数据,2011 Mar 100(3):836-48) 思考TM的一种方式: 如下图所示,假设我们用 DSC 扫描两种不同配方中的蛋白质或两种不同的蛋白质构建体,则 TM 值向低温方向 5℃ 的负偏移(稳定性下降)实际上反映了在 37℃ 条件下的 Fu (蛋白去折叠比例)由2%增加到 3%。温度 T 下的 Fu 蛋白可以通过图像化的方式估算,即温度 T 以下的曲线下阴影区域面积和整个曲线下方面积的百分比。 由于聚集体的生成可能是浓度依赖的过程,因此较高浓度的去折叠蛋白质(红色扫描曲线)将导致较快的聚合(更大组分的去折叠状态(U)才能转换为不可逆变性状态(I)。参见下面的原理图。 这种解析的一个推论是,曲线的整体形状应该是相似的。我们假定这种情况是对于在不同配方中的相同蛋白质或由一个母分子衍生出来的具有相似构建体的蛋白质。但是,对于完全不同的蛋白质,使用TM值作为用于稳定性比较的预测指标则应该谨慎使用。 扩展阅读(www.malvernpanalytical.com)Differential Scanning Calorimetry (DSC): Theory andpracticeDifferential Scanning Calorimetry (DSC) forBiopharmaceutical Development: Versatility and PowerThe Power of Heat: Digging Deeper with DifferentialScanning Calorimetry to Study Key Protein Characteristics PEAQ-DSC 微量热差示扫描量热仪:DSC差式扫描量热法(DSC)是一种直接分析天然蛋白质或其他生物分子热稳定性的技术,无需外在荧光素或者内源荧光,它通过测定在恒定的升温速率下使生物分子发生热变性过程中的热容变化来实现。 马尔文帕纳科 MICROCLA PEAQ-DSC 微量热差示扫描量热仪能够帮助用户快速确认维持高级结构稳定性的最佳条件,提供简介、无缝的工作流程和自动化批量数据分析,其所提供的热稳定性信息被业内视为“金标准”技术,是一种非标记、全局性的数据。 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。
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