高速质谱

研究人员在美国威斯康星大学麦迪逊分校的发现,以加快识别蛋白一个主力工具的新途径。高速的技术可以帮助诊断癌症更快,指向新的药物用于治疗各种条件。

蛋白质是生物学的重要基石,在肌肉,大脑,血液和激素的使用。如果基因蓝图,仿照上面的蛋白质锤子和生活的钳子。

蛋白质不仅是众多 - 人类有超过10万多个品种 - 但每个人都有一个复杂的结构决定了在生物领域的确切功能。正如从猫和袋鼠组织可以通过研究其遗传密码的各个“字母”区分开来,蛋白A可从蛋白B通过查看在构成所有蛋白质的氨基酸亚基区分。

Photo: 约书亚·库以计数和鉴定蛋白质的最快方法是使用质谱仪,通过测量质量的化学化合物精密仪器。 “质谱是现代生物学的重要组成部分,大多数人用它来看看蛋白质的变化,”说 约书亚·库,化学和生物分子化学教授。

因为质谱仪是昂贵的,和蛋白质都多,而且无处不在,化学家们近日获悉加倍他们的样本,以便他们可以,例如,在单次运行比较正常组织病变组织。

知道何时良好的组织变坏的蛋白质是如何变化表明了什么问题。

现在,浣熊具有与具有同时运行多达20个样品的潜在的技术上加倍行动进程一倍向下。新工艺,在该杂志描述 自然方法,已经去上班了亚历山大·赫伯特研究生谁是新发布的第一作者说。

“有工作 约翰denu威斯康星州的研究所发现我们正在寻找的是居住带或不带热量限制的小鼠,说:“埃贝尔。热量限制是已知会增加寿命在许多动物,科学家们都渴望解开解释这种寿命延长的生化途径。”其中一些小鼠有失去了与代谢相关某一基因,所以我们都在一次比较四种类型的组织。大家可以看一下大脑,肝脏或心脏,并问,怎么做的蛋白质改变丰盈?”

“你可以找出一种蛋白质,这将有助于诊断这种癌症越早。或者 - 这是真正的财源 - 你可能会识别蛋白是癌症,这将成为一个理想的目标,新的药物至关重要。”

已经,浣熊和埃贝尔已执行使用新技术六个同步分析;但它可以真正做到20批次,浣熊说。

键到原始加倍行动进程被插入“标签”入氨基酸,使该蛋白略有不同的质量。标签是同位素 - 化学上相同的原子具有不同的质量。

制备两个样品,一个可以接受含有常见同位素的氨基酸,另一个特殊的,更重的同位素。结果 - 在化学上相同的,但具有不同的质量的蛋白质 - 可以很容易地在质谱仪来鉴定。

由库恩和埃贝尔新的日记报告描述了一种利用从更广阔的范围内,将有望具有相同质量的同位素内置氨基酸,但千万不要因为他们的一些质量已转化为能量,保持原子核在一起。没有这个能量,带正电荷的蛋白质会相互排斥的原子核会被销毁。质量由于这种转换结合能的微小损失可以在已经安装在校园里几个实验室新的,超精密质谱仪检测。

在这种新技术的质量差低于在现有的一倍式技术的质量差超过1000倍,但它足以计数和来自六个鉴定蛋白质 - 和,理论上,20 - 样品在一次。研究人员申请了专利,去年秋天和分配的权利,威斯康星校友研究基金会。

蛋白质的研究是生物学的前沿,说浣熊,所以很容易想象使用了更快,更便宜的分析工具。 “我们可以看看在来自100克不同的肿瘤细胞中蛋白质的差异。该蛋白可能表明你正在处理的5年或10不同的证候在这看似完全相同的癌症,这可能表明,对个人更适合的治疗方法。如果你比较在正常与肿瘤组织中的蛋白质,你可能会在不寻常的高浓度,或[是]以某种方式被修改找到某种蛋白质,你可以识别的蛋白,这将有助于诊断这种癌症迟早 - 。这是真正的财源 - 你可能会识别蛋白是癌症,这将成为一个理想的目标,新的药物至关重要。”

故事由大卫·特南鲍姆,大学通信

照片由VELO史蒂夫