景杰学术 | 报道

蛋白质组学（Proteomics）是指全面分析生物体或细胞蛋白质整体状态的系统生物学技术。作为“后基因组”时代的核心内容之一，蛋白质组学直接全面解析样本蛋白质丰度或翻译后修饰水平，发现基因与转录水平无法确定的蛋白质功能、互作关系等调控机理，对于病理、毒理学、药物动力学等具有重要价值。

基于此，景杰学术团队整理部分毒理蛋白质组学及相关亮点研究成果，以飨读者。

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Nat Comm | 新型组蛋白翻译后修饰——异烟酰化修饰

异烟肼 (Isoniazid，INH) 是一种一线抗结核药物，但具有显著肝毒性，能够诱发肝衰竭及大鼠肝癌。北京大学基础医学院、国际癌症研究院张宏权教授团队在Nature Communications（IF=14.919）杂志发文，首次报道INH及其代谢产物诱导组蛋白发生翻译后修饰——赖氨酸异烟酰化(Kinic)。景杰生物作为合作单位参与此次研究，并为该研究提供抗体开发与蛋白组学技术支持。

为阐释INH的肝脏毒理产生机制，研究人员收集了10种不同类型的肿瘤组织和邻近正常组织进行免疫组化染色来确定组织中的Kinic水平。揭示INH诱导的组蛋白Kinic激活了PI3K/Akt/mTOR信号通路，提供了组蛋白Kinic与癌症发展相关的潜在联系。

新型组蛋白翻译后修饰——异烟酰化修饰

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Sci Adv | 巴豆酰化与DNA损伤修复

翻译后修饰研究受到了越来越多研究者的关注，从空间结构到上下游调控再到生理功能，都有愈来愈多的报道。其中巴豆酰化可称为是翻译后修饰研究中的一匹“黑马”，2011年被首次报道发现，因其重要的调控价值，被评选为Cell期刊的年度五大研究亮点之一。2020年3月，北大医学部梁静教授、尚永丰院士团队与景杰生物合作在合作在国际著名期刊Science Advances（IF=14.136）发表研究成果。运用超高深度的巴豆酰化修饰组学分析，揭示巴豆酰化修饰与 DNA 损伤修复的密切联系。

研究揭示巴豆酰化修饰蛋白，广泛参与了 RNA 剪接、蛋白质合成降解、DNA 复制和修复、内吞作用、细胞间连接等多种生物学过程。后继功能研究进一步证明了巴豆酰化修饰与 DNA 损伤修复密切相关。DNA代谢过程的关键蛋白RPA1上面的巴豆酰化对于DNA损伤条件下的细胞生存非常重要。

CDYL 介导 RPA1 的巴豆酰化调控 DNA 损伤修复

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ENVIRON SCI-NANO | 碳纳米管和抗生素对蓝藻的复合毒性机理

碳纳米管（CNTs）和抗生素都是典型的新兴污染物，目前有关CNTs和抗生素毒性机理的研究多局限于单一类污染物，很少关注二者复合污染的毒性效应。北京大学环境科学与工程学院孙卫玲教授课题组在学术期刊Environmental Science: Nano （IF=8.131）发文，运用蛋白质组学技术揭示了碳纳米管和抗生素对蓝藻的复合毒性及机理。

该研究以一种常用的光合模式蓝藻——集胞藻（Synechocystis sp.）作为研究对象，运用基于质谱的蛋白质组学技术（景杰生物提供技术支持），评估了CNTs和两种抗生素（氯霉素和四环素）对集胞藻的单一和联合毒性效应。研究揭示CNTs引起了蓝藻的氧化损伤并对其产生遮蔽效应，四环素导致集胞藻周质空间相关蛋白上调，氯霉素抑制蛋白质合成，导致集胞藻中大量的蛋白质下调，直接抑制了光合作用、氧化磷酸化和氨基酸代谢等多项细胞基础活动。复合污染暴露时，CNTs减轻了氯霉素对蛋白质合成的抑制作用，而氯霉素增强了CNTs对蛋白质的上调作用。四环素则增强了CNTs对核糖体相关蛋白的影响。

差异蛋白KEGG代谢通路富集分析

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JHM | 蚯蚓蛋白组与生态毒性响应新进展

砷可降低过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性，然而对其蛋白质水平全景式的毒性作用机制知之甚少。南京土壤所王兴祥团队在环境科学权威期刊Journal of Hazardous Materials（IF=10.588）上发文，运用TMT标记的蛋白组学定量方法，比较低浓度砷污染土壤和正常土壤中的蚯蚓，揭示了低浓度砷污染土壤严重干扰了蚯蚓的渗透平衡代谢和免疫系统。

研究发现低浓度砷污染处理后的蚯蚓后肠富集高浓度砷，对肠道上皮细胞、黄色细胞和体腔组织造成不同程度的损伤。进一步蛋白质组学研究共定量到5457个蛋白，树状聚类法显示砷处理诱导了29个上调和29个下调的差异表达蛋白，调控渗透代谢的可溶性钙绑定蛋白、抑制蛋白、钠/钾转运ATP酶等以及参与免疫功能的甘氨酸-tRNA连接酶显著变化。证实了低浓度砷污染土壤严重干扰了蚯蚓的渗透平衡代谢和免疫系统。

低浓度砷污染土壤诱导蚯蚓毒性的蛋白质组学分析

蛋白质组学作为毒理学研究的一种有效策略，不仅可以从蛋白质尤其是蛋白质翻译后修饰（如巴豆酰化、琥珀酰化、磷酸化等）角度，深入挖掘外源性物质对生命有机体的毒害机制和潜在靶点；并且运用高通量蛋白质组学和靶向蛋白质组技术，能够从血液等体液或组织样本中筛选特异性蛋白，作为毒性预测和安全评价的生物标志物。

景杰生物是中国最具创新活力的蛋白质组学技术应用与开发的领先者，提供整合的毒理蛋白质组学研究方案，助力您的研究工作。详情请咨询当地销售工程师或拨打科服热线400-100-1145.

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参考文献

Yuhan Jiang, et al., 2021, Isonicotinylation is a histone mark induced by the anti-tuberculosis first-line drug isoniazid. Nature Communications.
Yu H, et al., 2020, Global crotonylome reveals CDYL-regulated RPA1 crotonylation in homologous recombination-mediated DNA repair. Science Advances.
Mingtao You, et al., 2021, Carbon nanotubes influence the toxic effects of chloramphenicol and tetracycline on cyanobacterium Synechocystis sp. in different ways. Environmental Science: Nano.
RongguiTang, et al., 2020, A new perspective on the toxicity of arsenic-contaminated soil: Tandem mass tag proteomics and metabolomics in earthworms. Journal of Hazardous Materials.

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