炉石传说下载器安卓:脂質組學

脂質組學(Lipidomics)服務

脂質組學(Lipidomics)是代謝組學的一個重要分支,主要研究生物體內所有脂質分子的特性, 以及它們在蛋白質表達和基因調控過程中的作用的學科。脂質不僅是生物膜的骨架成分和能量貯存物質,越來越多的證據表明,脂質也參與細胞的許多重要功能。在醫學方面,已證明人類許多重大疾病都與脂質代謝紊亂有關,如阿茲海默癥、糖尿病以及一些傳染病等。在植物中,已經發現脂質參與光合作用、氣孔運動、信號轉導、細胞分泌、小泡運輸和細胞骨架重組等過程。因此,脂質組學能夠從整體上大規模地認識脂質在生命過程中起到的作用,并可能發現新的標志物,為將來疾病的治愈或者植物的抗性研究提供新的思路。
細胞中脂質分子大體可以分為3大類:
1. 非極性脂質 (包括膽固醇、膽固醇酯和甘油三酯)
2. 極性脂質(包括磷脂類、鞘脂類和糖脂類)
3. 脂質代謝物(指脂質合成或水解過程中產生的物質)
脂質可細分為8類:
1. 脂肪酸類(fatty acids)
2. 甘油脂類(glycerolipids)
3. 甘油磷脂類(glycerophospholipids)
4. 鞘脂類(sphingolipids)
5 . 固醇脂類(sterol lipids)
6. 孕烯醇酮脂類(prenol lipids)
7. 糖脂類(saccharolipids)
8. 多聚乙烯類(polyketides)

脂質組學研究的技術主要包括脂質的提取、分離、分析鑒定以及相應的生物信息學技術。

我們提供8類脂質的1000個以上分子種類的定量分析,包括脂質提取,上機測定、解譜、數據分析和作圖等完整的業務。

實驗說明:
1. 材料:干重10mg以上,鮮重0.1g以上。干樣常溫保存和郵寄,鮮樣低溫保存(-20度以下)和干冰郵寄。
2. 實驗流程和周期:
以50個樣品為例,2周內可完成所有過程。
(1)實驗準備和預實驗:2天
(2)提取和分離:1天
(3)測定:2天
(4)鑒定:1天
(5)統計分析和作圖:3天
3. 實驗平臺:
UPLC QTof MS/MS;Thermo QE

詳細情況和實驗費用請來電咨詢,根據實驗我們會設計最經濟的方案,提供最全面的服務。

 

附:脂質組學介紹

1. 什么是脂質組學?
脂質組學是對生物體、組織或細胞中的脂質以及與其相互作用的分子進行全面系統的分析、鑒定,了解脂質的結構和功能,進而揭示脂質代謝與細胞、器官乃至機體的生理、病理過程之間的關系的一門學科.

脂質組學的英文是 lipidomics。

脂質組學研究類似于其他“組學”,是利用規模性的技術方法,通過對生命體、組織或細胞等的脂質組(lipidome)以及與其相互作用的分子進行系統研究,揭示生命體的多樣性脂質及其代謝調控與生物功能,進而深入探索其與細胞、器官、生命體的生理、病理等過程之間的關系.

2. 什么是脂質?

脂質是自然界中存在的一大類極易溶解于有機溶劑、在化學成分及結構上非均一的化合物,主要包括脂肪酸及其天然發生的衍生物(如酯或胺),以及與其生物合成和功能相關的化合物.研究表明,哺乳動物細胞含有1 000~2 000種脂質,而且隨著新技術、新方法的不斷發展,各種新的脂質分子還在不斷地被發現.

3. 脂質分為幾類?

美國國立衛生研究院(NIH)2003 年所資助的“脂質代謝途徑研究計劃”(Lipidmetabolites and pathways strategy,LIPID MAPS) (www.lipidmaps.org)項目提出的脂質分類系統(The LIPID MAPSLipid Classification System),將脂質大體分為八大類:
(1)脂肪酸類(fatty acids);
(2)甘油脂類(glycerolipids);
(3)甘油磷脂類(glycerophospholipids);
(4)鞘脂類(sphingolipids);
(5)固醇脂類(sterol lipids);
(6)孕烯醇酮脂類(prenol lipids);
(7)糖脂類(saccharolipids);
(8)多聚乙烯類(polyketides).

4. 脂質的主要功能有哪些?
脂質結構的多樣性賦予了脂質多種重要的生物功能.脂質不僅參與調節多種生命活動過程,包括能量轉換、物質運輸、信息識別與傳遞、細胞發育和分化,以及細胞凋亡,而且脂質的異常代謝還與某些疾病,如動脈硬化癥、糖尿病、肥胖癥、阿爾茨海默病(Alzheimer disease,AD)以及腫瘤發生發展密切相關.

5. 什么時候提出脂質組學?脂質組學的第一篇文獻是?
隨著20 世紀基因組學、蛋白質組學、代謝組學等規模性、整體性、系統性“組學”概念的興起,2003 年國際上正式提出了脂質組學這一新的前沿研究領域.

第一篇文獻是:Han X L, Gross RW. Global analyses of cellular lipidomes directly from crude extracts ofbiological samples by ESI mass spectrometry: a bridge to lipidomics. J Lipid Res, 2003, 44(6):1071-1079。
Xianlin Han,andRichard W. GrossDivision ofBioorganic Chemistry and Molecular Pharmacology, Departments of Medicine,Pharmacology & Molecular Biology,and Chemistry, Washington UniversitySchool of Medicine, St. Louis, MO 63110

 

6. 脂質組學的研究為什么落后于基因組學,甚至是蛋白質學的研究?
主要的原因是由于脂質分子結構的多樣性、復雜性,以及相應分析手段的滯后阻礙了人們對生命體的整體脂質及其復雜的代謝網絡和功能調控進行規模性、整體性的系統研究.當然,對脂質的生物學功能重視不夠也是原因之一.

7. 目前脂質組學研究的主要內容有哪些?
脂質組學研究的內容主要包括:
(1) 脂質及其代謝物分析鑒定:主要是通過改進脂質樣品制備方法和發展新的分析鑒定技術,特別是注重脂質樣品制備技術與先進儀器設備如各種質譜儀的聯合應用,實現脂質及其代謝物的快速、高通量的分析、鑒定.通過計算工具和生物信息學手段,建立大型的標準化脂質數據庫,為進一步的深入研究與應用提供重要平臺.
(2) 脂質功能與代謝調控(包括關鍵基因/蛋白質/酶) :主要是利用脂質組學技術,并結合基因組學、蛋白質組學等技術進行脂質功能與代謝調控研究并形成系統.大部分脂質功能與代謝調控的研究通常是在細胞水平或結合整體動物進行,通過基礎的細胞、動物模型研究不同情況下脂質及其功能與代謝調控相關的關鍵蛋白質復合物的組成和動態變化規律,以及脂質功能與代謝調控相關關鍵蛋白質的功能調控和重要信號轉導途徑.結合臨床疾病進行脂質功能與代謝調控研究也是脂質功能與代謝調控方面研究的核心目標之一,有助于闡明脂質的功能與代謝調控及其相關關鍵蛋白質在重大疾病發生發展中的作用.
(3) 脂質代謝途徑及網絡:是在脂質及其代謝物分析鑒定和脂質功能與代謝調控方面工作積累的基礎上,整合基因組學、蛋白質組學、代謝組學的研究結果,嘗試建立不同條件下脂質的代謝途徑,從而不斷完善生命體復雜脂質代謝途徑及網絡研究的繪制.

8. 脂質組學的研究目標是什么?
(1) 確定生命體、組織、細胞或亞細胞器中所有脂質的種類及其化學結構;
(2) 全面理解脂質的功能及其代謝的動態變化和調控;
(3) 脂質與其他生物大分子(如脂質- 蛋白質相互作用)、基因表達調控、膜性結構組成,以及細胞信號轉導、細胞之間、細胞與病原體、細胞乃至生命體與環境變化等的復雜關系,進而揭示生命體或細胞的脂質組代謝調控異常變化與許多重要疾病(如膽固醇、甘油三酯與心血管疾病、肥胖、脂肪肝、糖尿病及腫瘤等)的發生、發展之間的關系.

9. 脂質組學的國外研究中心有哪些?
(1)美國NIH資助的LIPIDMAPS
(2)歐盟資助的LipidomicNet,包括早期的ELIfe(The European Lipidomics Initiative)(//www.lipidomics.net)
(3)日本政府資助的Lipid Bank(//www.lipidbank.jp)
(4)華盛頓大學醫學院的ORY研究小組
(5)堪薩斯州立大學成立的脂質組學研究中心
(6)格拉茨大學、奧地利科學院及格拉茨技術大學等研究機構共同成立的格拉茨脂質組學研究中心(LipidomicsResearch Center Graz,LRCGraz)
(7)新加坡國立大學Markus R Wenk教授的Lipid Profile課題組(脂質組學研究中心)

10. 脂質組學的國內研究單位和人員有哪些?
中科院大連化物所
中科院遺傳發育所
軍事醫學科學院
北京大學
清華大學

11. 脂質組學的研究方法
脂質組學研究的技術主要包括脂質的提取、分離、分析鑒定以及相應的生物信息學技術.
生物質譜技術是目前脂質組學研究的核心工具.基于質譜技術的脂質分析策略主要包括液相色譜- 質譜聯用技術和“鳥槍法”脂質組學技術(shotgunlipidomics).

12. 問題和將來的發展
a.開發脂質制備新技術方法,在完善適宜于不同樣品脂質組學研究的脂質提取、分離等配套制備技術方法基礎上,形成不同生物樣品(如體液包括血液、尿液等,組織包括心、腦、肝等,細胞包括血液細胞、細胞株等)的標準化脂質制備方法或系統;
------建立提取和分離的標準。
b.完善快速、高通量、高精度脂質分析鑒定、定量技術系統,特別是自動化脂質分析和定量相關的生物信息學軟件的開發,并建立綜合的脂質組數據庫;-
-----開發軟件和數據庫。
c.脂質代謝途徑及網絡的深入研究以及相關生物信息學技術系統的建立和完善.
------網絡途徑和生物信息學。
與此同時,必須注重脂質組學技術的應用,特別是加強以下幾個方面的發展,以期在未來的幾年實現脂質組學研究的突破進展:
a.規模性、高精度分析鑒定體液脂質代謝物及其與重要疾病的關系;
b.細胞及其區域性脂質組的動態變化與細胞功能異常的關系;
c.膽固醇及其氧化修飾加工的代謝調控與相關代謝性疾病的關系;
d.脂肪酸類的代謝調控與相關代謝性疾病的關系;
e.脂質組及其代謝調控與生命必需的基礎膜結構關系;
f.脂質代謝物及其代謝途徑與相關藥物的研發基?。?/p>

13.進行脂質組學對實驗的要求:
材料:1個樣品需要50mg干重以上

14. 脂質組學的實驗流程
脂質組學研究的技術主要包括脂質的提取、分離、分析鑒定以及相應的生物信息學技術。生物質譜技術是目前脂質組學研究的核心工具。

研究方法:脂質的提取——有機溶劑【氯仿:甲醇:水(1:2:0.8)的混合液】以及固相萃?。ㄖ患觳庾苤械牟糠種剩?br /> 脂質的分離——吸附色譜方法
脂質的分析鑒定——薄層色譜(TLC) 法,液相色譜-質譜聯用(LC/MS) 法,氣相色譜-質譜聯用(GC/MS) 法,電噴霧電離質譜等。

 

15.脂質組學分析軟件
目前, 通過脂質質譜數據已經開發出多種用于脂質研究的軟件。這些軟件可以歸納為3類:
(1)可以免費獲得的軟件;
(2)開放的資源軟件;
(3)從商業公司購買的軟件。
第1 類中比較好的軟件有LipidNavigator(//lipidsearch.jp/LipidNavigator.htm), 這個軟件是日本知識產業株式會社和東京大學玄一圖書館共同開發的。LipidNavigator是一個高通量網頁工具, 可采用各種類型的原始脂質質譜數據庫自動分析磷脂。另一個免費使用的軟件是TriglyAPCI, 它是Cva?ka等(2006)基于Microsoft Visual basic 6.0開發的, 可以用來解析甘油三酯的APCI-MS圖譜。TriglyAPCI先對LC-MS獲得的譜圖進行分析, 獲得碎片或是分子加合物, 然后再提供與之可能相關聯的甘油三酯的結構信息。第3 個免費軟件是Brown 領導的位于Nashville的一個研究小組開發的, 這個軟件可以分析從質譜獲得的大量數據, 它通過采用S-Plus 3.3版軟件以便能和Windows系統兼容(Ivanova et al.,2004)。此軟件通過演算法對數據進行規范化處理,可以對不同質譜和不同重復獲得的數據進行統計學比較。在開放性資源里面有SECD(分析從色譜數據獲得的譜圖)和LIMSA(脂質質譜分析)2個軟件。這2個軟件可以進行基于正離子和負離子模式的數據分析, 也可以進行基于MS/MS譜圖的數據分析(Haimi et al.,2006)。Katajamaa等(2006)開發了基于Java的另一個軟件Mzmine,可以進行數據處理和制圖, 并且可以通過演算法進行波譜過濾、峰采集、二維圖形可視化、校正和規范化等。第3類需要付費購買的軟件有Lipid Profiler, 它是由MDS Sciex開發的。Lipid Profiler也已經應用到脂質組學的許多研究中。

 

16. 脂質組學數據庫及相關網站

名稱 網址 國家 內容
LMSD //www.lipidmaps.org/data/structure/index.html 美國 脂質分類,脂質組學研究
LipidBank //lipidbank.jp 日本 脂質分類,提供脂質實驗數據
LIPIDAT //www.caffreylab.ul.ie 美國 脂質的熱力學、相位圖和分子結構信息
Cyberlipid Center //www.cyberlipid.org 法國 脂質結構信息和分析方法
SphinGOMAP //sphingolab.biology.gatech.edu 美國 鞘脂類的生化合成途徑
Lipid Library //www.lipidlibrary.co.uk/index.html 英國 脂質化學、生物和分析等信息
KEGG //www.genome.jp/kegg 日本 脂肪酸的合成和降解、膽固醇和磷脂的代謝途徑等
GOLD //gold.uni-graz.at/index.html 澳大利亞 與脂質紊亂相關的基因
SOFA //sofa.bfel.de 德國 植物油及其脂質組成的信息

17. 參考文獻
(1)蔡潭溪,劉平生,楊福全,楊福愉. 脂質組學研究進展. 生物化學與生物物理進展, 2010, 37(2):121-128.
(2)王濤, 梅旭榮, 鐘秀麗, 李玉中. 脂質組學研究方法及其應用. 植物學報.2010, 45 (2):249-257.
(3)Han XL, GrossRW (2003). Global analyses of cellular lipidomes directly from crude extractsof biological samples by ESI mass spectrometry: a bridge to lipidomics. JLipid Res 44, 1071–1079. (IF 2013 4.73)

 

  • 脂質組學已關閉評論
  • 2,760 views
    A+