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我组在外泌体代谢组学分析方面取得新进展

作者:时间:2021-01-04点击数:

近日,我所生物分子高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)许国旺研究员团队在外泌体代谢组学分析方面取得新进展,研制了特异识别外泌体表面膜蛋白的核酸适配体功能化纳米复合材料,发展了复杂生物样本中少量外泌体的高效分离纯化方法,结合高灵敏的非靶向液质分析方法,实现了细胞外泌体的高覆盖代谢组学分析。

说明: 20201222-总表-外泌体-01

外泌体是一种能被机体内大多数细胞分泌的、直径约为30-150 nm的具有脂质双层膜的微小膜泡,广泛存在于各种体液中,携带脂类、蛋白质、复杂RNA(mRNAs, miRNAs, ncRNAs)、代谢物等多种重要的生物分子,形成了一种特殊的细胞间信息传递系统,影响细胞的生理状态,并与多种疾病的发生、发展密切相关。当前针对外泌体生物标志物的研究主要集中于转录组学和蛋白质组学,开展外泌体的代谢组学分析有助于扩展生物标志物的化学多样性。

本研究制备了一种核酸适配体修饰的磁性氧化石墨烯复合材料MagG@PEI@DSP@aptamer,利用适配体与外泌体表面蛋白CD63的特异性亲和,实现了生物样本中外泌体的分离。该材料对表面功能分子适配体的键合容量高达93 nmol/mg,对模型外泌体样本的饱和固载量高达450 µg/mg,且可实现对固载外泌体的无损释放。将制备的磁性亲和材料分别用于乳腺癌细胞MCF-7、正常乳腺上皮细胞MCF-10A培养基中外泌体的代谢组学分析,共鉴定到119个代谢物,其中85个代谢物在两种细胞分泌的外泌体间呈现显著差异。所制备的核酸适配体修饰的磁性亲和材料适用于各种生物样本中外泌体的分离纯化,为外泌体的代谢组学研究提供了技术支撑。

相关研究成果发表在Analytical Chemistry上(Anal. Chem. 2020, 92, 15497−15505)。上述工作得到了国家自然科学(重点)基金、国家重点研发计划、大连市重点项目、大连化物所创新基金等资助。(文/图 常蒙蒙,石先哲)

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