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走進(jìn)蛋白質(zhì)修飾研究的新領(lǐng)域

發(fā)布日期：[2017/2/10 15:15:43] 共閱[12150]次

   2017年蛋白質(zhì)修飾研究，我們已經(jīng)進(jìn)入了新的一頁。
關(guān)于蛋白質(zhì)的修飾與降解，和生命活動(dòng)以及各種人類疾病密切相關(guān)，這一領(lǐng)域已成為全球生物醫(yī)學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。蛋白質(zhì)的糖基化修飾、磷酸化修飾、乙�；揎棥⒎核鼗揎�、亞硝基化修飾等，是蛋白在生物代謝過程中的重要裝備，對(duì)研究疾病具有重要意義。蛋白質(zhì)的正確的修飾對(duì)于蛋白降解也非常重要，從而保證生命活動(dòng)的正常循環(huán)。

    在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)蛋白質(zhì)修飾與降解的研究并未引起足夠重視，近年來由于對(duì)蛋白修飾重要性的重新定位，導(dǎo)致了疾病相關(guān)的蛋白修飾蛋白組學(xué)研究的迅速崛起，可以預(yù)期在未來的3-5年時(shí)間內(nèi)上將會(huì)產(chǎn)生大量的疾病相關(guān)的蛋白修飾譜蛋白組研究成果，并*終導(dǎo)致大量新的疾病標(biāo)志物和疾病特異藥靶蛋白的發(fā)現(xiàn)。

    大量研究成果在路上，而更多的研究發(fā)現(xiàn)擺在眼前，我們來盤點(diǎn)一下目前所取得的研究成果都有哪些。

    Genes&Devel:組蛋白修飾的特殊標(biāo)記或是開發(fā)長(zhǎng)壽療法的新型靶點(diǎn)

    一篇發(fā)表于雜志Genes ａnd Development上的研究論文中，來自康奈爾大學(xué)的研究人員發(fā)表了其對(duì)組蛋白H3進(jìn)行特殊修飾的研究。Sylvia Lee表示，我們描述了H3修飾的全基因組模式，隨后描述了年幼和年長(zhǎng)的秀麗隱桿線蟲機(jī)體所有基因的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)基因（DNA）纏繞在H3上時(shí)，如果H3的修飾水平較低，那么基因的表達(dá)就趨向于隨著年齡增長(zhǎng)而發(fā)生波動(dòng)，同時(shí)如果H3處于高水平修飾的狀態(tài)，那么基因的表達(dá)就會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而保持穩(wěn)定的狀態(tài)。研究人員聯(lián)合布朗大學(xué)的研究者共同研究，對(duì)黑腹果蠅進(jìn)行了相關(guān)的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該模式在黑腹果蠅中也存在。那么研究者就有理由相信這種模式或許在人類機(jī)體中也會(huì)存在。從臨床角度來講，H3K36me3修飾和許多缺失性發(fā)育及癌癥發(fā)展有關(guān)，而識(shí)別組蛋白修飾及疾病發(fā)展結(jié)果的蛋白配偶體或許是后期開發(fā)治療疾病的新型靶點(diǎn)。

    Molecular cell:中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛋白修飾與自噬起始新關(guān)系

浙江大學(xué)的劉偉教授研究小組在著名期刊molecular cell發(fā)表了*新研究成果：細(xì)胞自噬關(guān)鍵起始因子LC3能夠在細(xì)胞核內(nèi)被去乙酰化酶Sirt1去乙�；M(jìn)而與核蛋白DOR結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)內(nèi)發(fā)揮自噬起始功能。這項(xiàng)成果為研究大分子核質(zhì)穿梭如何調(diào)控細(xì)胞內(nèi)生理過程提供了重要啟示。

    PNAS:組蛋白修飾可控制基因的表達(dá)

    賓州州立大學(xué)（Penn State University）等處的研究者通過研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白的修飾可以控制是否一個(gè)基因被允許發(fā)揮功能，這對(duì)于維持基因的表達(dá)潛力非常重要，以便來確定未來細(xì)胞的行為；相關(guān)研究刊登于著名雜志PNAS上。研究者使用細(xì)胞分裂的熒光錄影技術(shù)，就可以觀察到一種名為HO的基因在單一酵母細(xì)胞中如何進(jìn)行表達(dá)，正常情況下，HO的表達(dá)會(huì)使得芽殖酵母變性，即從雄性變成雌性；而更有意思的是這種性轉(zhuǎn)變僅僅是在母體細(xì)胞中發(fā)生的。研究者發(fā)現(xiàn)，HO基因在98%的母體細(xì)胞中表達(dá)，同時(shí)也在3%的子代細(xì)胞中表達(dá)。

    研究者當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的問題是，為何在2%的母體細(xì)胞及3%的子代細(xì)胞中，HO基因的表達(dá)調(diào)節(jié)是失敗的，*終研究者發(fā)現(xiàn)問題出在組蛋白上，組蛋白是一種攜帶有DNA的蛋白復(fù)合體，組蛋白結(jié)構(gòu)的改變可以影響部分細(xì)胞的功能，進(jìn)而使得HO基因出現(xiàn)錯(cuò)誤表達(dá)；如果HO基因在單一細(xì)胞中開啟，其很有可能在該細(xì)胞的后代細(xì)胞中也被開啟表達(dá)，而HO基因表達(dá)的這種短期記憶可以通過組蛋白修飾來完成。

    后期研究中，研究者希望繼續(xù)深入剖析基因表達(dá)，尤其是在單一細(xì)胞水平上來研究基因表達(dá)，這對(duì)于理解人類疾病的發(fā)展及致病機(jī)理非常重要。相關(guān)研究由NIH等機(jī)構(gòu)提供資助。

    尋找生物標(biāo)記物：從蛋白質(zhì)修飾看癌癥和衰老

    將于6月4日在億迅召開的2015蛋白質(zhì)修飾與降解論壇上，來自億迅交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院？的李宇研究員將以《尋找生物標(biāo)記物：從蛋白質(zhì)修飾看癌癥和衰老》為主題進(jìn)行演講。主要內(nèi)容將包括：建立完整的蛋白質(zhì)修飾譜是當(dāng)今功能蛋白質(zhì)組學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過PTMScan技術(shù)為大規(guī)模鑒定蛋白質(zhì)修飾提供了新的手段。利用特異性識(shí)別蛋白質(zhì)修飾的抗體富集被修飾的多肽，再通過液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜偶聯(lián)蛋白質(zhì)質(zhì)譜技術(shù)，可對(duì)復(fù)雜樣品的蛋白質(zhì)修飾進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。利用PTMScan檢測(cè)了腫瘤細(xì)胞經(jīng)過不同抗腫瘤藥物處理后蛋白質(zhì)磷酸化圖譜的改變。另外，利用同樣的方法成功鑒定了在正常飲食和限制性飲食后小鼠蛋白質(zhì)乙�；母淖�。我們的工作為腫瘤耐藥性和抗衰老研究提供了新了分子圖譜。

    組蛋白H2A泛素化、類泛素化修飾調(diào)控的新機(jī)制

    同樣將參加此次會(huì)議的北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄭曉峰研究員，也將就“組蛋白H2A泛素化、類泛素化修飾調(diào)控的新機(jī)制”為主題進(jìn)行演講。

    2015蛋白質(zhì)修飾與降解論壇邀請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域的國(guó)內(nèi)專家，著重討論自噬、凋亡、壞死性凋亡的調(diào)控與泛素化系統(tǒng)，生物制藥與糖基化，細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與磷酸化，感染、炎癥、免疫反應(yīng)中的蛋白修飾與降解，干細(xì)胞更新以及發(fā)育過程中的蛋白修飾與降解、不同蛋白修飾系統(tǒng)的交互作用、溶酶體蛋白功能與蛋白降解等，同時(shí)也會(huì)交流蛋白修飾與降解研究所帶來的新的疾病治療手段。

原創(chuàng)作者：南京億迅生物科技有限公司

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