2020CMSS精彩繼續，質譜揭開生命組學與藥代的神秘面紗

　　分析測試百科網訊 2020年9月15日，2020年中國質譜學會質譜網絡研討會（2020CMSS）進行到第二天，由北京生命科學研究所董夢秋研究員、中國科學院生態環境研究中心汪海林研究員、同濟大學田志新教授、中國醫學科學院藥物研究所張金蘭研究員；吉林大學藥物代謝研究中心顧景凱教授、軍事醫學科學院放射與核輻射醫學研究所馬百平研究員；中國科學院長春應用化學研究所宋鳳瑞研究員等國內知名質譜界學者為大家帶來精彩報告。

　　北京生命科學研究所 董夢秋研究員

　　報告題目：Observing Protein Unfolding Using a New, Fast-reacting Cross-linker Followed by LC-MS/MS Analysis

　　會議伊始，首先由北京生命科學研究所董夢秋介紹團隊在交聯質譜研究中所取得的成果。董夢秋表示，交聯質譜的核心是使用交聯劑形成蛋白間的共價交聯，從而形成不同肽段的相互連接。通過質譜分析后，可以得到各自肽端的分子信息，進而得到蛋白相互作用區域、空間折疊等信息。自建立以來，交聯質譜發展迅速，在蛋白質組學中得到廣泛應用。僅可以得到蛋白相關信息外，交聯質譜技術也可以幫助冷凍電鏡技術建立分子模型、定位蛋白二硫鍵位置、找出蛋白構象狀態間的差異等。

　　盡管交聯質譜分析性能強大，但傳統的NHS交聯劑存在反應慢、易水解反應等問題。為此，團隊與合作者共同開發全新DOPA交聯劑，利用氨基基團等避免了NHS上述問題。與DSS交聯劑對比發現，雖然DOPA得到交聯肽段對數量少，但對蛋白的吻合度更好。此外，DOPA交聯劑在正常反應條件下，可在10秒鐘基本完成交聯反應，在0℃低溫、酸性條件下反應結合效率更高。利用這些特性，團隊成功探索了蛋白動態展開、折疊過程，第一次看到了蛋白構象隨時間的變化。

　　中國科學院生態環境研究中心 汪海林研究員

　　報告題目：高靈敏LC-MS分析與核酸表觀修飾研究

　　上世紀90年代，南安普頓大學Barker假設一些成年人疾病與胎兒成長有關，但受限于當時分析技術，這一猜想并未得到驗證。隨著人們對DNA甲基化深入研究，發現可以利用甲基化配合質譜分析技術對其進行探索。經過10余年研究，團隊通過提高DNA 5mC離子化效率、定量能力、樣品制備和酶解效率，配合重穩定同位素標記，對肝癌的產生機理、藥物治療原理、治療效果進行探索。利用DNA 6mA結合LC-MS，團隊確認了在果蠅體內存在N6-甲基腺嘌呤，擴展了DNA甲基化在高等真核生物胞嘧啶和腺嘌呤分析中的應用。最后，汪海林介紹到，根據團隊多年觀察，哺乳動物中的6mA應該是由于DNA聚合酶產生的，而DNA聚合酶lambda是6mA的主要反應對象之一。

　　賽默飛應用工程師 楊湘云

　　報告題目：賽默飛質譜技術進展及在蛋白質組學中的應用

　　楊湘云介紹到，當前蛋白質組學存在樣本復雜、樣品來源多樣等問題，賽默飛Orbitrap系列擁有超高分辨率、超高靈敏度、寬動態范圍等優勢，可以很好解決上述問題。在Orbitrap質譜中，賽默飛提供了FAIMS Pro技術，有效提升了蛋白質組解析的準確性和實效性，實現深度、快速蛋白質組覆蓋；配合賽默飛DIA定量解決方案，實現了biomarker發現階段的分析。賽默飛的TMT工作流，可實現16倍生產力的提高。例如，Precursor Fit選項提升母離子隔離特性；使用TurboTMT功能，可增加可定量肽段的鑒定通量；利用實時搜索功能可顯著改善TMT結果。對于靶向蛋白分析，賽默飛提供了SureQuant解決方案。在面對單細胞分析的難點時，賽默飛提供了基于FAIMS Pro技術、TMT標記工作流程，解決了待測樣品含量低的難題。

　　同濟大學化學系 田志新教授

　　報告題目：Recent progresses on site -and structure-specific quantitative N-glycoproteomics

　　糖基化在人體中廣泛存在，也是人們常用的生物標記物和識別靶點之一。結合質譜技術，可以解析糖肽段信息、糖基化位點等。經過多年探索，團隊通過利用賽默飛Orbitrap質譜對高HCD NEC片段離子進行定位分析，實現了位點特異性定位；結合iMEF算法，開發了具有特異位點和結構的N-糖基化搜索引擎——GPSeeker；通過結合SIDE、HCD分析和GPSeeker引擎，成功鑒定了HepG2 MCEZMCF7和MCF-7/ADR CSCs的糖基差異化。

　　安捷倫創新合作研究中心 冉小蓉

　　報告題目：代謝組學整合方案深入拓展疾病機理機制研究

　　代謝組學是最接近表型的組學，已經成為生物標記物發現的重要手段之一。例如，人們已經將代謝組學應用到疾病的機理、機制。結合安捷倫全面的分析產品，人們可以實現從生物標記物發現到機理機制的闡釋。目前，安捷倫可提供代謝組學樣品自動化制備平臺、VistaFlux代謝流分析平臺、Seahorse XF細胞外流量分析儀、xCELLigence實時細胞分析系統等。此外，安捷倫提供生物標志物識別、藥物開發。最后，冉小蓉介紹了使用上述方案的使用實例。

　　上海中科新生命生物技術有限公司市場拓展主管 秦祎婷

　　報告題目：數據非依賴采集技術（DIA）在蛋白修飾組分析中的技術進展及應用

　　蛋白翻譯后修飾（PTM）廣泛存在在人體中，而磷酸化修飾是PTM最為重要的形式，超過三分之一的PTM為磷酸化修飾，因此了解磷酸化修飾成為探索深入PTM的重要突破之一。隨著大數據時代來臨，磷酸化修飾正式步入高通量研究時代。相比于DDA分析，DIA分析規避了隨機掃描特性，具有覆蓋性高、重復性好的特點。因此公司希望將DIA技術應用于磷酸化分析，實現磷酸化蛋白組全掃描，獲取更多信息。經實際分析發現，DIA修飾鑒定能力達到15000+，重現性提升近1倍，定量準確性接近靶向檢測技術。目前，公司將DIA分析技術應用到信號通路轉導、多組學整合對COVID-19以及農林行業相關分析等研究中。

　　中國醫學科學院藥物研究所 張金蘭研究員

　　報告題目：內源性膽汁酸表征質譜分析新方法研究

　　針對現階段常見的肝臟疾病，張金蘭表示膽汁酸代謝異常可能是誘發的根本原因。作為類固醇酸代謝物，膽汁酸代謝異常還會引發胃腸癌、結直腸癌、高脂血癥和二型糖尿病等常見慢性疾病。為探清發病機理，團隊一直致力于膽汁酸及其類似物的研發。傳統膽汁酸檢測方法依靠GC-MS，但這種方法檢出的種類較少，而LC-MS雖然可檢測到近90種膽汁酸，但鑒于膽汁酸品種的多樣性，異構體多和缺乏標準品等因素，許多未知膽汁酸未被發現。針對此類問題，張金蘭團隊建立了覆蓋面廣、高效分離效率的內源性膽汁酸表征質譜分析新方法。通過生物樣本表面表征來進行結構鑒定，已經鑒定出201種膽汁酸結構，并用于膽汁酸代謝異常相關疾病的研究。

　　吉林大學藥物代謝研究中心 顧景凱教授

　　報告題目：多分散性高分子聚合物的質譜分析：從PEG,PEO到PEG化藥物

　　顧景凱中藥注射液安全性一直備受關注。由于中藥輔料有著較強的毒性，很可能與藥物存在著相互作用，因此鑒定其產物成為人們研究的重點。LC-MS作為藥物分析的金標準，顧景凱團隊一直基于MRM的LC-MS/MS方法的開發和應用。顧景凱表示，無論活性物質分子量大小，只要是確定的，就能夠定性定量分析，但潛在問題是MRM只能分析有限和明確的前體離子。通過MRM來分析多組分、多形態的PEG是一個巨大挑戰。為此，團隊研發多級混合質譜（Q1、Q2和TOF組成），稱之為離子掃描和MSALL掃描，只要母離子可碎裂，無論質核比為多少，都能成為適合分析PEG的方法。此方法為藥物分析的新方法。

　　安捷倫液質售前應用工程師 王暉

　　報告題目：安捷倫液質聯用系統在藥物雜質分析中的應用

　　王暉介紹到，QTOF是藥物研發領域里經常用到的儀器，且因為復雜的過程，往往需要很多種分析手段來進行藥物分析。在藥物分析中，雜質分離困難雜質圖譜數據解析困難和LC到LCMS方法轉換困難等常見問題。安捷倫的6500系列QTOF可解決上述大部分問題，在客戶中被廣泛應用。其性能特點為：雙極離子鏡，可大大提高分辨率；運用了離子壓縮技術，提高分辨率的同時還提高了質量準確度，在碰撞池中的離子加速，提高了二級掃描速度，分離度靈敏度。此外，在靈敏度、動態范圍和信噪比也有不同程度的提升。

　　安捷倫以2D/QTOF聯用技術對API度洛西汀雜質鑒定和眼藥水瓶中的可提取物和可浸出物進行篩查鑒定為例，用來演示自主開發的藥物雜質分析方法，結合MSC軟件或Mass Profiler軟件，幫助提高在藥物雜質鑒定或藥物相容性研究的效率和鑒定的可信度。

　　軍事醫學科學院放射與核輻射醫學研究所 馬百平研究員

　　報告題目：基于液質聯用技術的中藥分析及質量研究

　　中藥化學成分非常復雜，常常是某種化學物質有一系列同系物或者同分異構體。另外產地不同和炮制方法不同，導致品質和有效成分含量也不同。因此建立定性定量檢測方法獲得包含多個特征成分的分析方法及指紋圖譜，使之具有特異性和可行性，是中藥控制的基礎。馬百平對比了不同地區品種、不同部位的差異性成分鑒定結果及野生與栽培淫羊藿差異，通過UHPLC-PDA-Q-TOF/MS結合多元統計分析，實現了對淫羊藿的整體分析，得到了野生淫羊藿與栽淫羊藿種化學成分及含量較一致的結果，并且穩定性較好。為淫羊藿藥材栽培推廣及資源合理開發利用提供了科學依據。

　　中國科學院長春應用化學研究所 宋鳳瑞研究員

　　報告題目：離子淌度質譜研究生物分子與中藥小分子的相互作用

　　肌萎縮側索硬化癥簡稱ALS（漸凍人癥），通常表現為相關的蛋白SOD發生變異或者銅鋅含量的異常引起SOD1突變。研究發現可以通過小分子適配體穩定性SOD1二聚體的結構來防止蛋白錯誤折疊，從根本上干預ALS，因此建立研究SOD構象與結構穩定性分析方法對探索ALS發病機理十分重要。宋鳳瑞團隊利用質譜技術研究SOD1與apo-SOD1的穩定性。同時結合光譜研究茶多酚與SOD1的相互作用，用來區分小分子異構體。經過多年努力，團隊確定了SOD1二聚體在氣相中的構象變化和3種解離途徑；通過比較實驗得出金屬離子維持SOD1穩定性的重要性；通過質譜技術成功區分SOD復雜體系中異構體。

　　華質泰科總經理 劉春勝

　　報告題目：原位質譜在高通量藥代毒理毒化研究中的最新進展

　　劉春勝向大家介紹了團隊剛剛完成一項“接地氣”的實驗結果：利用原位質譜DART分析出外賣回鍋肉、辣子雞中含有大量的合成辣椒素，從而引發地溝油烹飪的懷疑。劉春勝表示，華質泰科長期服務于組學、精準醫療，在應用上已具備準確檢測乳腺癌和卵巢癌患者血清代謝譜的成熟方法，例如，在血清蛋白沉淀后使用DART直接分析，可將極性、弱極性和非極性組分同時進行離子化，對大批量樣本結果驗證，實現了“高通量”化。在臨床篩查中，華質泰科針對卵巢癌患者篩查靈敏度達到100%，篩查特異性達98%。華質泰科自主研發的LESA液滴萃取表面分析納噴電離和LDTD激光陣列高速熱解析電離源+μLC/nanoLC，具備表面靜態微萃取、全自動、極高通量等特點，可用于藥物的研發，如藥代、藥動、毒代和毒化等。

  至此，2020 CMSS第二天精彩報告正式結束，敬請期待分析測試百科網為您帶來第三天精彩內容......

　　精彩繼續，本次質譜網絡研討會持續五天，每天都有不一樣的精彩報告，歡迎前來聆聽國內質譜大咖的學術報告。掃描或識別下方二維碼，期待您的到來。