氨基酸测定模型图解
#了不起的医生# 瘦素与肺纤维化
瘦素(leptin),又称脂肪抑素,是一种由肥胖基因(OB)编码的脂源性分泌性多肽类激素,最早由Dr.Freidman发现并成功克隆,是由16个氨基酸组成的16kDa的非糖基化蛋白。瘦素主要由白色脂肪组织分泌,因此也被称作脂肪因子,循环中的瘦素水平和体重指数(BMI)及体脂储备呈现明显的相关性,以往简单地认为它的生物学功能是调节食物摄入及参与能量代谢,是维持正常体重的基本激素。
近来发现除脂肪组织外,乳腺上皮细胞、胃黏膜上皮细胞、支气管上皮细胞、肺泡巨噬细胞等均能检测到瘦素的合成和分泌。瘦素主要在循环血中以游离形式存在或与瘦素结合蛋白结合后被运送至中枢及外周组织,与特异性的瘦素受体(Leptin receptor,LpR)相结合,而发挥其生物学效应,同时也可以自分泌或旁分泌的形式在局部发挥作用。LpR与配体结合后磷酸化成为P-LpR,可通过JAK/STAT这一经典通路发挥信号转导的作用,这也是目前发现的主要途径。瘦素作为I类细胞因子超家族的一员,除参与脂类代谢和食物摄取的调控外,还可调节炎症细胞因子、促进血管生成及细胞増殖,进而在炎症反应和创伤修复的过程中起到不可忽视的作用。
近年来研究者们观察到瘦素具有多种致纤维化作用,并进行了相关研究。其中瘦素与肝纤维化关系的研究相对较为深入,肝星状细胞(HSC)是已知细胞外基质的主要来源,研究发现瘦素可通过激活JAK/STAT通路使HSC活化,上调HSC内I型胶原mRNA的表达,加速了胶原蛋白的合成导致细胞外基质的沉积。
瘦素在人体还可通过诱导肾小球内皮细胞的氧化应激使反应性氧化物(ROS)过度堆积,并调节炎症反应,从而介导细胞过度增殖最终引起肾纤维化。Jain等研究发现,在博莱霉素诱导的急性肺损伤后纤维化的小鼠模型中,肺泡灌洗液中的瘦素水平升高,肺组织I型胶原的表达与相同药物处理的LpR基因缺陷小鼠相比明显增加,基因缺陷型小鼠对博来霉素诱导的纤维增殖反应表现出明显的抵抗,肺纤维化程度较低。研宄者后续进行的体外实验发现,人肺成纤维细胞应用瘦素处理之后,TGF-β介导的和细胞外基质沉积相关的I型胶原、Ⅲ型胶原和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)mRNA的表达明显增强。瘦素的促血管新生作用在近年来的研究中得到证实,研究发现血管内皮细胞上也有LpR的表达,是瘦素的靶标之一。1998年Bouloumie等最早报道瘦素是一种血管生成促进因子,具有促进血管新生的作用,他们的实验发现瘦素可以诱导人脐静脉内皮细胞增殖和迁移,并且这一活性和VEGF相当。李欣展通过对IPF患者的临床研究证实瘦素一方面可能作用于血管内皮细胞上的LpR使其磷酸化进而激活后续的信号传导通路,来直接促进血管生成,另一方面可能通过诱导内源性血管生成刺激因子VEGF表达,并协同发挥作用。
山东省中医院,二级教授,博士生导师;
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饲料中游离氨基酸的检测方法
氨基酸是饲料营养成分检测项目必检项目之一。作为动物生长发育过程必须营养元素之一,部分必需氨基酸只能从饲料中摄取。 当然非必需氨基酸可以通过动物自身的氨基酸转换或细胞代谢合成。不过,如果饲料中非必需氨基酸完全缺乏也可能造成动物生产发育迟缓,抗病能力低下。这就需要饲料中必需和非必需氨基酸达到适宜的比率或一定范围,才能使得蛋白质达到最大利用率。那么饲料中的氨基酸应该如何检测呢,今天我们就为大家介绍一些。
饲料中氨基酸检测种类
苏氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)、赖氨酸(Lys)、胱氨酸(Cys)、异亮氨酸(Ile)、色氨酸(Trp)、天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯基丙氨酸(Phe)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)等。
饲料中氨基酸检测标准
GB/T 18246-2000 《饲料中氨基酸的测定》对饲料中氨基酸的检测方法做了明确的规定。该标准主要针对的是配合饲料、浓缩饲料、添加剂预混合饲料、单一饲料、预混料等等饲料中氨基酸总量或者游离氨基酸的检测评定。
饲料中氨基酸检测设备
氨基酸自动分析仪、分析天平、液相色谱仪、样品粉碎机、样品筛、真空泵、空气规、喷灯、熔焊机、恒温箱、水解炉、旋转蒸发器、浓缩器等。
饲料中氨基酸检测方法
饲料中氨基酸检测方法主要有酸水解法、碱水解法、酸提取法三种,其中酸水解法有分为常规水解法、氧化水解法两种。酸水解法不能检测色氨酸,对于检测除含硫氨基酸(如胱氨酸、蛋氨酸等)以外的蛋白水解氨基酸,我们可以选用常规水解法。对于检测除酪氨酸以外的蛋白水解氨基酸,我们可以采用氧化水解法以偏重亚硫酸钠为氧化终止剂来检测。而以氢溴酸作为终止剂时,我们可以检测除酪氨酸、苯丙胺细算和组氨酸以外的蛋白水解氨基酸。碱水解法只适用检测色氨酸。酸水解法和碱水解法都可以检测含有动植物蛋白的单一饲料、配合饲料、浓缩饲料和预混料中氨基酸。对于游离氨基酸、赖氨酸、蛋氨酸含量检测。我们可以用酸提取法了。
随着技术的发展,利用反相液相色谱法来检测饲料中氨基酸含量逐渐成为普通的手段。而且反相液相色谱法利用硫氰酸苯酯衍生剂进行柱前衍生法可以快速、灵敏的检测氨基酸组分,具有衍生方便、 快速,衍生物单一、 稳定的特点,而且可以在 -20° C连续贮存数月。 而且该方法可以快速蒸发去除试剂、 副产物、 溶剂等多种干扰因素,保证饲料中氨基酸检测数据的可靠性、准确性。
一步到位,快速了解饲料中氨基酸检测,饲料中游离氨基酸的检测方法
《原清华大学生物学教授颜宁在科学技术实验上的探索与创新》
1996年-2000年清华大学生物科学与技术系学士;
2000年-2004年美国普林斯顿大学分子生物学系,博士,导师为结构生物学家、清华大学教授、中国科学院院士、欧洲分子生物学学会外籍会士、美国国家科学院外籍院士、美国人文与科学院外籍院士施一公;
2005年-2007年 美国普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究;
2007年-至今清华大学教授、博士生导师;
2017年5月7日从清华大学证实,颜宁已接受美国普林斯顿大学邀请,受聘该校分子生物学系雪莉·蒂尔曼终身讲席教授的职位。
研究方向
人类基因组中编码蛋白的所有基因约有30%编码膜蛋白。
膜蛋白在一切生命过程中起着关键作用,具有重要的生理功能。FDA批准上市的药物中,约50%的作用靶点为膜蛋白。
因此,对膜蛋白结构与功能的研究具有极高的生物学意义及医药应用前景。
转运蛋白(transport proteins)是膜蛋白的一大类,介导生物膜内外的化学物质以及信号交换。脂质双分子层在细胞或细胞器周围形成了一道疏水屏障, 将其与周围环境隔绝起来。
尽管有一些小分子可以直接渗透通过膜,但是大部分的亲水性化合物,如糖,氨基酸,离子,药物等等,都需要特异的转运蛋白的帮助来通过疏水屏障。
因此,转运蛋白在营养物质摄取,代谢产物释放以及信号转导等广泛的细胞活动中起着重要的作用。
大量疾病都与膜转运蛋白功能失常有关,转运蛋白是诸如抗抑郁剂,抗酸剂等大量药物的直接靶点。
研究主要集中在次级主动运输蛋白的工作机理上。
交替通路模型,被用来解释转运蛋白的工作机理,在这个模型中,转运蛋白至少采取两种构象来进行底物的装载及卸载:
一种向膜外开放,一种向膜内开放。有许多结构和生物物理学证据支持这个模型。
但是,仍有两个最有趣的基本问题没有解决。
第一,主动运输的能量偶联机制是什么?
第二,在转运过程中,是什么因素触发了转运蛋白的构象变化?使用基于结构的研究手段对次级主动运输蛋白进行研究,以期解决转运蛋白工作机理中的基本问题。
主要成就
2014年,颜宁率领的团队在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构。
2015年进一步获得了具备更多构象的GLUT3结合底物和抑制剂的超高分辨率结构,从而清晰揭示了葡萄糖跨膜转运这一基本细胞过程的分子基础。
此外,她还对离子通道结构生物学领域做出重要贡献,解析了电压门控钠离子通道的晶体结构,最近又利用最新冷冻电镜技术获得了最大钙离子通道RyR1的高分辨率结构。
2015年进一步获得了具备更多构象的GLUT3结合底物和抑制剂的超高分辨率结构,从而清晰揭示了葡萄糖跨膜转运这一基本细胞过程的分子基础。
2016年9月-Science-关闭及开放构象的RyR2
2016年9月,颜宁教授研究组与加拿大卡尔加里大学陈穗荣研究组合作在《Science》(DOI:10.1126/science.aah5324)发表研究长文,揭示了已知分子量最大的离子通道Ryanodine受体RyR2亚型处于关闭和开放两种状态的三维电镜结构,探讨了RyR2的门控机制。
通过比较关闭和开放状态的两个结构,发现位于穿膜区域负责通透离子的通道有明显的变化:
在开放构象中,该通道发生扩张,从而使得钙离子能够顺利地从肌质网内部转移到细胞质中。通过对RyR2中每个相对独立的结构域的仔细比较和分析,认为中心结构域极有可能是引发RyR开放的关键,这一发现与之前有关RyR的功能研究结论相吻合。
另外,研究组还获得了分辨率为5.7埃的RyR1开放构象结构,并基于结构比对,初步分析了RyR1的门控机理,有关RyR1的成果已分别发表在《Nature》(Doi:10.1038/nature14063)和《Cell Research》(Doi:10.1038/cr.2016.89)上,有关Cav1.1的论文已分别发表于《Science》(DOI: 10.1126/science.aad2395)和《Nature》(Doi:10.1038/nature19321)杂志上。上述研究与最新的这篇研究论文极大地促进了人们对于兴奋-收缩偶联的理解。
2017年2月,真核生物电压门控钠离子通道的拓扑图和三维电镜结构
2017年2月,颜宁教授研究组在《科学》(Science, DOI: 10.1126/science.aal4326)在线发表了题为“Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution”的研究长文,在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道。
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