地区：上海市 宝山区
关键词：复旦大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004515
成果描述：
| 该项目属化学学科的分析化学领域。蛋白质组及疾病蛋白质标志物分析已成为分析化学前沿。突显的瓶颈是：蛋白质总数繁多且丰度跨度大、关键蛋白质丰度低、高背景基体干扰严重、酶解费时限制了高通量。该团队成员作为首席和课题组长主持和实施了多个973、863及基金委项目，通过研究蛋白质分析中的新现象、新机理，提出和建立了低丰度蛋白质分离富集、蛋白质快速酶解和修饰蛋白质精准分析的若干原创性方法，并获得有效实际应用。率先将介孔纳米材料引入到富集蛋白质/肽段的研究，创建了适合质谱鉴定的功能复合材料分离和富集蛋白质/肽段的新方法：利用中孔分子筛筛分分离的功能，有效分离富集蛋白质/肽段；进一步利用嫁接亲和功能基团壳改善分离效率，如嫁接配位金属离子可特异性富集硒蛋白/肽段；发展核壳、磁性核壳、无机核聚合物壳等复合纳米材料，结合嫁接功能基团形成多机制的复合材料，可高效捕获目标蛋白质（组），富集效率可达到100倍以上，改善了质谱鉴定能力。Savino教授等指出他们首次报道了介孔纳米材料富集分离的方法。创建了适合质谱鉴定的蛋白质限域快速酶解新方法：利用介孔尺度下的纳米孔道限制酶解反应在介观空间内，同时利用固定化酶使酶局部浓度变高，蛋白质经历扩散、吸附、酶解、脱附形成肽段供质谱鉴定。理论计算和实验均证明介观空间内碰撞几率极高，蛋白质完全酶切时间首次达到5秒以内，突破了传统酶解需数小时的瓶颈，在解析了微纳酶解机理的基础上，发展了多种酶固定化和快速酶解的新方法。酶解新方法被Wheeler教授等赞誉是迄今最快的。在上述纳米材料富集方法基础上，发展了一系列特异富集磷酸化和糖基化修饰肽段新方法，创建了翻译后修饰蛋白质精准分析新方法：在纳米材料和核壳结构磁球上嫁接各类配位金属离子或金属氧化物，如嫁接有Fe<'3+>或ZiO<,2>形成硅化磁性纳米球，形成对磷酸化蛋白/肽段的特异富集；也可嫁接带硼酸的基团，如在介孔材料FDU12表面嫁接氨基苯硼酸，利用硼酸基团和糖的邻或间位的顺式羟基形成内酯从而特异性地分离富集糖肽。糖蛋白富集方法被Bischoff等肯定为没有偏向的非常有吸引力的方法，Lazar等大幅引用并详尽介绍了基于硼酸亲和原理的糖肽选择性富集方法。应邀撰写糖蛋白质谱分析操作规则(Humana Press, 2013)及相关综述(Chem Soc Rev, 2013,2015; National Sci Rev, 2016）。20篇主要论文SCIE他引1341次,其中8篇代表论文(平均IF=9.38)他引769次，单篇最高他引169次，代表论文2和7为“高被引论文”。分离富集新方法在973项目(疾病蛋白质组学)结题时被认为部分达国际领先水平；酶解新方法在973项目(微流控学)结题时被评为优，创新性强；多人次被国际学术会议邀请作会议报告；获教育部自然科学提名一等奖一次、二等奖二次；三位主要完成人获国家杰出青年基金；三位学生获“教育部入围优秀博士论文”；编著《生物质谱技术和方法》并再版；编辑“中国科学”蛋白质分析英文专刊，在重要杂志上作特邀综述并撰写方法操作规则，推动了蛋白质组和疾病标志物分析和研究领域的发展。 |
