第五届金属组学国际研讨会大会报告（三）

　　分析测试百科网讯 2015年9月9日-12日，第五届金属组学国际研讨会在北京西郊宾馆召开，会议由中国科学院科院高能物理研究所、清华大学共同主办，来自世界各地的近200位金属组学领域的专家学者汇聚一堂，探讨金属组学的最新进展及未来展望。

　　9月11日上午，香港大学孙红哲、英国丹麦技术大学的Erik H. Larsen、南京大学郭子建、印第安纳大学David P. Giedroc、中山大学Caiping Tan、中科院纳米科学技术中心Yuliang Zhao、伦敦大学国王学院的Wolfgang Maret、中科院物理数学研究所唐淳、千叶大学Yasumitsu Ogra、Perkinelmer公司姚继军进行了精彩的演讲。

香港大学 孙红哲

　　香港大学孙红哲的报告题目是《Integrative Metallomic Approach to Identify Metalloproteins in Microbes》，在报告中介绍了综合金属组学方式来确定金属蛋白的微生物。

　　金属离子作为40%左右酶的辅助因子，但同时也具有毒性作用，确定金属蛋白质在蛋白质组的相互作用是至关重要的。孙红哲团队开发了一个集成的方法，包括凝胶电泳与电感耦合等离子体质谱、LA-ICP-MS、iMac、荧光和生物信息学的方法，以此为例来识别金属相关蛋白中使用的铋抗溃疡药。使用这种方法，我们确定了金属结合蛋白以及量化的金属快速金属瘤/蛋白质组分析的金属结合蛋白。在活细胞中金属可调谐荧光探针，可以跟踪他标记的蛋白质和金属结合蛋白。我们最近研究了铋（III）药物是由哺乳动物细胞代谢的问题，以及为什么某些病原体中的重金属是有毒的而人类的没有。并得出相应的结论：铋（Ⅲ）的药物是病原体多个目标；铋（Ⅲ）的干扰采用金属如Ni（Ⅱ）、锌（Ⅱ）来平衡；综合金属组学方法使金属-蛋白质相互作用的蛋白质组范围内的规模开采。他们还建立了一个生物信息学的方法，使潜在的金属结合蛋白的顺序和空间能够进行搜索。

英国丹麦技术大学 Erik H. Larsen

　　英国丹麦技术大学的Erik H. Larsen的报告题目是《Characterization of nanoparticles and metal-protein binding in biological fluids from hip-replacement patients》，介绍了人工髋关节置换术中生物液体的纳米颗粒和金属蛋白的结合特性。

　　Erik H. Larsen介绍，研究金属对金属髋关节植入物的目的是为了更好地理解患者样本中磨损颗粒的存在和命运。通过AF4-ICP-MS进行实验过程，发现AF4-ICP-MS是MoM患者样本中主要的血浆蛋白和铁蛋白白蛋白分离一个有前途的工具平台，阴离子交换HPLC分离进行独立核查是必要的，适合高浓度样本中纳米颗粒的分析。实验也证明生物流体中不仅含有纳米粒子，其中主要含有铬，也含有溶解的金属，将其结合到白蛋白（钴）和转铁蛋白（铬）。

南京大学 郭子建

　　南京大学郭子建的报告题目是《Cellular Sensing and Imaging of Metals and Metallodrugs》，介绍了金属和金属药物的细胞传感和成像。

　　金属类抗癌药物和无机物质的分子成像是在生物无机化学中的两个主要的研究领域。郭子建所在实验室其中一个主要研究方向是分子传感和生物医药无机物质的成像。在过去的几年里，实验室集中研究分子探针的设计，它可以通过可见光激发，并具有潜在的比率。已开发了一系列荧光传感器，可以用于必需金属离子的检测，如Zn（II）与Fe（III）、无机信号分子、和铂药物种类。不论是在体外还是体内，这些传感器在揭示生物系统中物种方面是非常有价值的。

印第安纳大学David P. Giedroc

　　印第安纳大学David P. Giedroc的报告题目是《Exploring Protein Allostery and Dynamics in Metalloregulatory Proteins》 ，介绍了金属调节蛋白质构象变化和动力学探索。

　　相对于金属对生理过程所需要的蛋白质结构和催化位点的合理分布，过渡金属离子稳态对于细胞维持是必不可少的。在细菌中，金属调节蛋白质是金属离子平衡的中心。这些“金属感”的蛋白质将金属与调控基因操作结合，它调整金属反应来控制金属平衡的基因转录调控。David P. Giedroc在金黄色葡萄球菌中使用锌传感器CzrA作为典型的砷阻遏（ARSR）来了解金属介导转录抑制细菌的物理和结构因素。采用特定的甲基标记，核磁共振自旋松弛实验，来测量PS-NS和 S-MS时间表侧链力度，以进一步了解锌（II）的全球热力学显著差异的背景下，这个联动结合变构突变体。

中山大学Caiping Tan

　　中山大学Caiping Tan的报告题目是《Metal-Based Antitumor Agents and Probes》，报告中介绍了金属基抗肿瘤剂和生物探针。

　　顺铂及其类似物主要通过损伤癌细胞的DNA和诱导细胞凋亡来发挥其作用。分子肿瘤学的发展为有针对性的抗癌工作及个性化治疗带来了巨大的希望，并且副作用较少。有针对性地药物研发已经成为新抗癌药物发展的主流。G4S在抗癌治疗方面的潜在应用已经引起了关注。Caiping Tan提到，其所在团队的研究主要集中在分子靶向多功能金属抗癌药物的合理设计。调查的生物指标主要包括线粒体、溶酶体、组蛋白脱乙酰酶抑制剂(HDACs)、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)。

中科院纳米科学技术中心Yuliang Zhao

　　中科院纳米科学技术中心Yuliang Zhao的报告题目是《Analyses of Nanoparticles Interactions with Biological System in vitro & in vivo》，报告中介绍了纳米粒子的相互作用与体外体内生物系统的分析。

　　在生物和医学纳米技术中，由于复杂系统的细胞和活体，在生物系统里纳米材料相互作用的情况下做合理表征是非常困难的，目前生物医学科学开发的方法大多不足以完成纳米材料的分析。由于缺乏体内的内源性物质和外源性物质之间不同的相互作用的类型和特征分析方法，大多数生物过程类别仍然无法理解。在报告中，Yuliang Zhaojie介绍他们建立了新的分析方法，尤其是对于NP和蛋白质的金属相关络合物的量化方法，这是新兴的多学科科学中有所发现的关键，比如纳米科学。纳米安全分析是设计一种迈向更安全的纳米医学与纳米材料的一门科学。Yuliang Zhao主要关注科学方法在生物医学应用中纳米材料的相互作用分析，包括生物系统中纳米材料的量化方法，纳米/生物的相互作用，确定纳米材料在体内起关键生物作用的功能。

伦敦大学国王学院 Wolfgang Maret

　　伦敦大学国王学院的Wolfgang Maret的报告题目是《Human pancreas zinc metalloproteomics in cellular time and space》，主要介绍了胰腺细胞锌金属蛋白质组在时间和空间中的研究。

　　人类胰腺是锌代谢的重要器官。除了在细胞的金属组学蛋白和磷酸化信号中有一般的传导作用外，1,2-锌金属组在胰腺分泌囊泡内也有其特定功能。在分泌胰腺外，锌（II）离子存储有水解酶，并保持这些酶的抑制作用。当共同分泌时，锌（II）离子离解并激活这些酶。在内分泌胰腺，锌（II）离子参与胰岛素的存储、加工和释放。

　　对胰岛细胞的不同类型中，值得考虑的是 ，从集成的“组学”研究β细胞和胰岛素分泌颗粒细胞内的锌代谢（ISG）。元金属组学，即金属组和金属组蛋白在不同的条件下，在β-锌的作用和细胞生物学为ISG独特的和相当复杂的蛋白质组和蛋白质提供新的见解。金属组学定量ISG提出了理论方面的问题，即小细胞体积浓度的意义，并提出了重大的挑战，技术的限制，分析蛋白质组学在单细胞水平和高度动态的亚细胞结构。

中科院物理数学研究所 唐淳

　　中科院物理数学研究所唐淳的报告题目是《Visualizing the quaternary dynamics of Lys63-linked diubiquitin using paramagnetic NMR》，介绍了利用顺磁核磁共振可视化Lys63连接双蛋白的第四级动态。

　　泛素是细胞的重要信号分子。两个或多个泛素可以共价连接以形成二聚泛素。多聚泛素具有不同的功能，通过结合到不同靶蛋白执行不同的功能。通过研究也得知，转型与镧系金属离子可以提供远程核磁共振抑制，金属标签被外在介绍，不同的金属标签提供不同的信息。顺NMR在描绘人口低蛋白质构象时极其敏感。

千叶大学 Yasumitsu Ogra

　　来自千叶大学的Yasumitsu Ogra带来了题为《Identification of a novel selenium metabolite and elucidation of its biological and toxicological roles》的报告，介绍了一种新型硒代谢物鉴定、生物学意义、及其生物学和毒理作用研究。研究结果表明，一种新型硒代谢物与硒暴露HepG2细胞是硒代氰酸酯（SECN）。硒代氰酸酯是由硒或等价物（GSSeH）和内源性CN在细胞中形成的。内源性CN-可以被识别为硒化解毒过程中的reactive Cyanogen species（RCS）。氰硒比硒和氰化物毒性低。硒氰酸能够被硒蛋白和尿硒代谢物以及亚硒酸钠的合成吸收和利用。

Perkinelmer公司 姚继军

　　Perkinelmer公司的姚继军对Perkinelmer 公司的单颗粒、单细胞、单分子检测中心进行了介绍。该中心为单颗粒、单细胞和单分子检测（CS3M），为单粒子，单细胞和单分子水平发展新兴技术和创新技术，提供有效的解决方案，包括早期癌症检测、纳米药物设计和药物输送、纳米粒子监测，广泛应用于生命科学、分析化学、环境监测等。NexION 350 SP-ICP-MS在CS3M纳米颗粒分析方面开创了一个机遇与效率并存的新领域。

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