近期發布的《國家重點研發計劃“數學和應用研究”等“十四五”重點專項2021年度項目申報指南》中關于蛋白大分子及泛素化修飾的相關主題引起大家的廣泛關注。大數據時代的到來，正在逐步革新傳統的生命科學領域的研究方式。蛋白質的翻譯后修飾，作為深入理解生理調控的最重要部分，正在向高深度、以及大樣本研究快速邁進。中科新生命作為多年修飾組學服務的提供者，經過多年的潛心服務，有幸幫助科研用戶產出科研成果50余篇，本期小編精心匯編腫瘤研究、神經領域、藥物靶點研究、農林抗逆等多諸多典型合作案例，并總結修飾組學科研領域的設計思路， 可供大家借鑒。
醫 學 篇
01 藥物作用機制研究
Low-Dose Sorafenib Acts as a Mitochondrial Uncoupler and Ameliorates Nonalcoholic Steatohepatitis. Cell Metab. 2020.（IF=22）
合作客戶單位：武漢大學
采用磷酸化組label free發現低劑量索拉非尼可改善非酒精性脂肪性肝炎并揭示用藥機制
非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是非酒精性脂肪性肝病一種極端發展形式，但尚無特殊治療措施。該研究利用磷酸化組、DIA蛋白組等技術，發現了低劑量索拉非尼改善非酒精性脂肪性肝炎機制：其顯著激活AMPK信號，通過誘導線粒體解偶聯、增強線粒體質子漏來激活AMPK，從而發揮治療NASH效果，該成果極有潛力推動低劑量索拉菲尼在NASH治療中的臨床轉化。
技術路線：
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02 神經功能調控研究
The deubiquitinase USP6 affects memory and synaptic plasticity through modulating NMDA receptor stability. PLOS BIOLOGY. 2019.（IF=9.2）
合作客戶單位：廈門大學醫學院
采用泛素化組label free揭示人科動物特異基因USP6在智力進化中的功能
本研究工作從人科動物特異性基因USP6出發，探究了USP6在腦組織中發揮學習、記憶調控功能的重要性，隨后通過泛素化label-free蛋白質組等方法，證明USP6是一個新的NMDA受體的去泛素化酶，其作為一個新的NMDA受體調控因子，可通過去泛素化途徑調節NMDA型谷氨酸受體的降解和穩定性，進而調控突觸可塑性和學習記憶能力，并在人類智力進化過程中發揮著潛在關鍵作用。
技術路線：
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03 乙?；x調控研究
Sirt3 is a novel target to treat sepsis induced myocardial dysfunction by acetylated modulation of critical enzymes within cardiac tricarboxylic acid cycle. Pharmacol Res. 2020.（IF=5.8）
合作客戶單位：浙江大學
采用乙?；Mlabel free+代謝組聯合揭示膿毒癥所致心肌功能障礙治療新靶點
膿毒癥誘發心肌功能障礙(SIMD)是膿毒癥休克心血管衰竭的重要部分，但SIRT3與SIMD的關系還不清楚。本研究從疾病模型構建出發，首先證實Sirt蛋白與SIMD疾病的相關性。后續通過心臟乙?；鞍踪|組學和代謝組學聯合分析，發現SIRT3的缺失導致心臟三羧酸(TCA)循環中關鍵酶的超乙酰化，產生乳酸和NADH，從而促進膿毒癥后的心功能不全，該機制發現為維持膿毒癥后的正常心功能提供一種潛在的治療途徑。
技術路線：
農 學 篇
01 植物脅迫機制研究
Natural alleles of a proteasome α2 subunit gene contribute to thermotolerance and adaptation of African rice. nature genetics 2015（IF 28）
合作客戶單位：中科院上海生科院植物生理生態研究所
采用泛素化labelfee組學技術研究植物耐熱機制
在諸多脅迫應激反應通路中，泛素化可以通過泛素-蛋白酶體途徑介導諸多轉錄因子的降解，進而參與脅迫應答。該篇文章將傳統抗逆研究方法與泛素化修飾組學結合，研究不僅成功分離了作物中第一個抗高溫數量性狀基因位點（QTL）-QTL Thermo-Tolerance1 (OgTT1)，而且還利用泛素化組學技術闡明了該基因抗高溫的分子機理。
技術路線：
02 項目文章 病原菌感染宿主機制研究
Quantitative proteomics analysis reveals important roles of N-glycosylation on ER quality control system for development and pathogenesis in Magnaporthe oryzae. PLoS Pathog.2020.（IF=6.2）
合作客戶單位：華中農業大學植物科學技術學院
采用N-糖基化組label free揭示稻瘟菌致病過程分子機制
在植物病原真菌中，N-糖基化修飾如何導致稻瘟病致病過程的機制尚不清楚。本研究通過定量N-糖基化修飾組等技術，系統鑒定了稻瘟病菌N-糖基化修飾靶標蛋白，揭示了N-糖基化修飾通過調控內質網質量控制系統（ERQC）參與致病過程的分子機制，為開發真菌病害防控策略提供了新的思路。
技術路線：?
03 病原菌致病機制研究
Label-Free Quantitative Proteomics of Lysine Acetylome Identifies Substrates of Gcn5 in Magnaporthe oryzae Autophagy and Epigenetic Regulation. mSystems.2018.（IF=5.8）
合作客戶單位：華南農業大學
采用乙?；痩abel free揭示乙酰轉移酶Gcn5在病菌致病過程中的重要作用
Gcn5在稻瘟病菌致病過程中發揮了重要作用，該研究利用定量乙?；揎椊M，篩選Gcn5的重要底物，通過組學以及系列驗證，發現乙酰轉移酶Gcn5可通過兩個層次，即胞質中蛋白乙酰化調節以及胞核中組蛋白乙?；{節共同介導病原菌致病性。且Gcn5對新發現的修飾底物蛋白，即代謝酶Pk進行了深入研究，最終從多個層次多種角度探究了Gcn5調控的下游蛋白乙?；揎椩诓【虏∵^程中的重要作用。
技術路線：
今天的文獻分享基本就到這里，意猶未盡的童鞋可以關注公眾號，發現更多客戶合作文獻，關于修飾組學的設計研究思路大家可以借鑒以下總結。
思路1：修飾組學+數據分析+討論
該架構層次清晰簡單，通過整合修飾組結果以及與生信分析，探討研究意義。
修飾組定量或定性分析——生信分析——討論。
思路2：修飾組學定量+通路驗證
通過修飾組學的生信分析，發現某信號通路發生顯著變化，可以通過干擾實驗來改變相關靶通路，來驗證所起的調控作用。
修飾組定量分析——生信分析——定量結果驗證——表型驗證、通路驗證——討論。
思路3:修飾定量+通路驗證+位點驗證
通過深入的分子機制實驗，確證該修飾變化發生的具體發生機制，從而確證某個特點的位點的功能：對具體的某個關鍵的修飾位點進行突變，使該位點無法發生修飾，進而逆轉相關生物過程和表型。
修飾組定量分析——生信分析——定量結果驗證（可選）——表型驗證、通路驗證——修飾位點功能與機制驗證——討論。
中科新生命修飾組學產品線介紹
經過多年潛心研發，中科新生命不僅提供適合臨床大隊列樣本的DIA磷酸化蛋白質組學至磷酸化蛋白PRM靶向驗證的一站式服務；更針對不同實驗需求，推出了泛素化、乙酰化、糖基化、甲基化等眾多修飾組學，歡迎感興趣的老師前來咨詢。
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