基于微流控与质谱联用的heme催化过敏原蛋白硝基化反应的体外模拟研究

批准号:
81772007
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张炜佳
依托单位:
学科分类:
H2711.影像医学/核医学研究新技术与新方法
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱凯、张宇、颜娟、卞晓军、张茹潭、王真昕、张红定、张冬雪、宗洁
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中文摘要
过敏疾病是21世纪重点防治的三大疾病之一,它已对医疗资源造成极大的负担。某些过敏原蛋白在体内环境中可发生酪氨酸硝基化反应,从而其致敏性得到增强。受限于实验技术等问题,难以直接对进入人体的过敏原进行实时分析,因此体内硝基化反应的动力学特征等科学问题尚未被解决,进而阻碍正确地理解过敏原蛋白在免疫应答中的动态作用。本项目拟研发液滴微流控芯片与纳升电喷雾电离质谱分析联用系统,模拟体内heme-NaNO2-H2O2体系过敏原蛋白硝基化反应,分析其反应动力学。选择20种左右具有不同特征氨基酸序列的蛋白分子,研究不同条件下的硝基化程度及变化规律。结合蛋白质共价修饰的生物信息学分析、免疫亲和毛细管电泳、全序列覆盖度蛋白质组学等技术,进一步探明常见的过敏原蛋白的硝基化位点,阐明硝基化修饰与免疫原性的关系,并构建包含8至10种中国人群常接触到过敏原蛋白硝基化修饰信息分子库。
英文摘要
Allergic disease is one of the three global epidemics of the 21st century and has placed a heavy burden on medical care providers. The nitration of proteins’ tyrosine residues to 3-nitro-tyrosine can occur in the physiological environment and subsequently enhancing their allergenicities. Limited to experimental methods, it is difficult to directly investigate the nitration reaction within human body in a real-time manner. Hence, the kinetics of nitration reaction and relative scientific questions have not yet been answered, thus impeding the understanding on the dynamic role of allergen proteins in human immune response. This project aims to develop microfluidic chip coupled with electrospray ionization mass spectrometry to simulate the nitration reaction of allergen proteins in the presence of heme-NaNO2-H2O2 in human body. The research plan is to select ~20 protein molecules to investigate the nitration degree under varying conditions. Together with bioinformatics analysis, immunoaffinity capillary electrophoresis and other technologies, we will further discover common amino acids that can occur nitration reaction and clarify the relationship between protein’s nitration modification and immunogenicity. Also, we expect that a library composed of information about the nitration modification of 8-10 common allergen proteins on Chinese diet.
本项目研究思路与计划为通过heme-NaNO2-H2O2体系过敏原蛋白硝基化反应,研究不同条件下的多种蛋白质硝基化程度及变化规律,结合蛋白质共价修饰的生物信息学分析、蛋白质组学等技术,进一步探明常见的过敏原蛋白的硝基化位点。本研究依据蛋白质的硝基化位点及硝基化程度预测结果选取了合适的目标蛋白,以常见过敏原蛋白牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)、卵清白蛋白(Ovalbumin, OVA)为例,研究了在不同条件下heme-NaNO2-H2O2体系中过敏原蛋白的硝基化反应;采用蛋白质共价修饰的生物信息学分析、全序列覆盖度蛋白质组学等技术阐明了过敏原蛋白硝基化位点及硝基化程度在不同生理条件下的变化规律。获得了硝基化在生理条件下的变化规律,并确定了体外模拟反应的最佳反应条件。根据不同过敏原蛋白硝基化位点及程度的预测结果,选择了合适的过敏原蛋白作为研究对象,以模拟体内heme-NaNO2-H2O2反应。通过高效液相色谱-质谱联用、结合extended bottom-up蛋白质组学组合策略,分析硝基化反应产物,并通过蛋白质共价修饰的生物信息学分析,采用 MRM 非标定量方法对硝基化的蛋白进行定量分析。探明不同生理条件下过敏原蛋白修饰情况。在项目执行期间,项目负责人发表eLife等通讯作者(含共同通讯)的论文10篇(中科院分区1区)。作为合作导师培养临床医学博士毕业生2名。毕业生获得上海市青年科技英才杨帆计划1人次,校级临床博士后计划2人次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Rapid and highly selective detection of formaldehyde in food using quartz crystal microbalance sensors based on biomimetic poly-dopamine functionalized hollow mesoporous silica spheres
使用基于仿生聚多巴胺功能化中空介孔二氧化硅球的石英晶体微天平传感器快速、高选择性检测食品中的甲醛
DOI:10.1016/j.snb.2018.05.089
发表时间:2018-10
期刊:Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子:--
作者:Zong Jie;Zhang Yu Shrike;Zhu Ye;Zhao Yong;Zhang Weijia;Zhu Yongheng
通讯作者:Zhu Yongheng
A pre-screening strategy to assess resected tumor margins by imaging cytoplasmic viscosity and hypoxia.
通过细胞质粘度和缺氧成像来评估切除肿瘤边缘的预筛选策略
DOI:10.7554/elife.70471
发表时间:2021-10-11
期刊:eLife
影响因子:7.7
作者:Huang H;Lin Y;Ma W;Liu J;Han J;Hu X;Tang M;Yan S;Abudupataer M;Zhang C;Gao Q;Zhang W
通讯作者:Zhang W
Hydrogel Bioink with Multilayered Interfaces Improves Dispersibility of Encapsulated Cells in Extrusion Bioprinting
具有多层界面的水凝胶生物墨水提高了挤出生物打印中封装细胞的分散性
DOI:10.1021/acsami.9b09782
发表时间:2019-08-28
期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:9.5
作者:Chen, Nan;Zhu, Kai;Zhang, Weijia
通讯作者:Zhang, Weijia
Aorta smooth muscle-on-a-chip reveals impaired mitochondrial dynamics as a therapeutic target for aortic aneurysm in bicuspid aortic valve disease.
主动脉平滑肌芯片揭示线粒体动力学受损可作为二叶式主动脉瓣疾病主动脉瘤的治疗靶点
DOI:10.7554/elife.69310
发表时间:2021-09-06
期刊:eLife
影响因子:7.7
作者:Abudupataer M;Zhu S;Yan S;Xu K;Zhang J;Luo S;Ma W;Alam MF;Tang Y;Huang H;Chen N;Wang L;Yan G;Li J;Lai H;Wang C;Zhu K;Zhang W
通讯作者:Zhang W
In Situ Synthesis of Magnetic Mesoporous Phenolic Resin for the Selective Enrichment of Glycopeptides
原位合成磁性介孔酚醛树脂选择性富集糖肽
DOI:10.1021/acs.analchem.8b00708
发表时间:2018
期刊:Analytical Chemistry
影响因子:7.4
作者:Zhang Quanqing;Huang Yuanyu;Jiang Biyun;Hu Yajun;Xie Juanjuan;Gao Xing;Jia Bin;Shen Huali;Zhang Weijia;Yang Pengyuan
通讯作者:Yang Pengyuan
NOTCH1/Mitofusin信号轴调控胸主动脉瘤的发病进程及药物干预
- 批准号:82370472
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张炜佳
- 依托单位:
周期性张应力下NOTCH1低表达加剧主动脉平滑肌细胞线粒体功能障碍的机制及干预研究
- 批准号:82070482
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张炜佳
- 依托单位:
微流控与重组酶聚合酶扩增用于原肌球蛋白悬浮颗粒物的微量样品采样与分析方法研究
- 批准号:31501555
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张炜佳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
