咪唑类离子液衍生化DNA的质谱碎裂机理及其在RUNX3基因表观遗传修饰位点检测的应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21505116
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0403.谱学方法与理论
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The cytosine methylation in the promoter of RUNX3 gene inhibits its antineoplastic activity. Identification of these methylation sites can help the cancer treatment and prognosis. Mass-spectrometric technique has played an important role in biological macromolecules analysis such as DNA, peptide and protein. However, the detection of cytosine methylation and other epigenetic modification sites in RUNX3 by mass spectrometry analysis still faces challenges. One of the most challenges is the lack of fragment ions severely restricting to obtain the structural information of targets. Ionic liquid is a type of ion form compound consisting of organic cation and organic/inorganic anion. It has the high ionization efficiency in the ion source of mass spectrometer. Recently the imidazolyl ionic liquid has been investigated as derivatization reagent to promote the protein occurring in-source decay in matrix assistant laser dissociation ionization (MALDI) mass spectrometer. This in-source decay technique has applied in the detection of the protein mutation sites. In this project, imidazolyl ionic liquids are introduced in the DNA derivatization. Derived DNA targets are analyzed by means of MALDI in-source decay and electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MSn). The fragmentation mechanisms of the DNA and the roles of the imidazolyl ionic liquids are elucidated. Moreover, fragmentation rules and characteristic fragment ions are summarized to establish analytical method to detect the epigenetic modification sites of RUNX3 gene such as 5-methylcytosine (5-mC), 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC), 5-formylcytosine (5-foC), 5-carboxylcytosine (5-acC). Achievement of this project can lay the foundation of exploring the reparing mechanism of RUNX3. Additionally, it can help to develop new tumor drug targets.
RUNX3基因的启动子胞嘧啶甲基化抑制其抗肿瘤功能。确定甲基化位点有助于肿瘤治疗及预后。质谱技术已广泛应用于DNA等生物大分子的分析中,而利用质谱技术检测RUNX3基因甲基化等表观遗传修饰位点仍存在困难,无法得到丰富的碎片离子是主要问题之一。离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的离子形化合物,在质谱中电离效率较高。近期研究发现利用咪唑类离子液对蛋白分子衍生化可促进其在基质辅助激光解析质谱(MALDI)中发生源内裂解。此方法已成功应用于蛋白质突变位点的检测。因此本项目拟利用离子液对DNA分子衍生化,研究其在MALDI质谱中的源内裂解和电喷雾质谱中的多级碎裂机理。并在此基础上,建立和发展检测RUNX3基因胞嘧啶甲基化(5-mC)、羟甲基化(5-hmC)、醛基化(5-foC)及羧基化(5-acC)位点的质谱分析方法。为探索RUNX3基因的甲基化修复机理奠定基础,并帮助开发肿瘤药物新靶点。

结项摘要

DNA与RNA的表观遗传修饰已证明与多种疾病密切相关。对此类修饰进行准确定性定量分析,有助于研究其与疾病发生、发展的作用机制,为临床分子诊断提供基础。根据质谱技术高灵敏度、高分析效率等优势,本项目提出了以液质联用技术为基础,结合多种样品处理手段,对临床样本中DNA与RNA的表观遗传修饰核苷进行定性定量分析,探索其与疾病发病的关系。本项目按照计划开展了以下研究工作:利用二甲胺基苯二甲酸酐作为衍生化试剂,开发5-甲基脱氧胞苷(5-mdC)、5-羟甲基脱氧胞苷(5hmdC)、5-醛基脱氧胞苷(5-fodC)和5-羧基脱氧胞苷(5-cadC)柱前衍生化联合液质联用分析策略,高灵敏的检测乳腺癌组织中这四种DNA甲基化修饰的含量,并发现这四种修饰物含量在不同乳腺癌分型中存在差异;利用聚离子液磁性纳米材料,针对乳腺癌患者尿液中游离代谢的5-hmdC、5-fodC和5-cadC进行特异性富集,并结合液质联用技术进行检测,首次在尿液样本中检测到5-fodC和5-cadC,并发现在乳腺癌患者尿液中这三种游离修饰核苷存在明显变化;利用琥珀酸作为流动相添加剂,开发液质联用技术检测糖尿病与糖尿病合并肾病患者血清中多种表观遗传修饰的游离核苷检测方法,发现6-甲基腺苷(m6A)、肌苷(I)和假尿嘧啶(φ)含量在不同疾病组间发生动态变化;进一步以m6A为研究对象,利用细胞与动物模型探索了其在糖尿病肾病发病阶段调控SOCS/JAK/STAT通路的作用机制。本项目的开展丰富了质谱分析对DNA与RNA表观修饰核苷的检测技术,同时帮助临床潜在生物标志物的开发,对乳腺癌、糖尿病肾病的早期诊断和治疗具有较为重要的理论意义与应用价值。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Accurate Quantification of 5-Methylcytosine, 5-Hydroxymethylcytosine, 5-Formylcytosine, and 5-Carboxylcytosine in Genomic DNA from Breast Cancer by Chemical Derivatization Coupled with Ultra Performance Liquid Chromatography- Electrospray Quadrupole Time
通过化学衍生化结合超高效液相色谱-电喷雾四极杆时间准确定量乳腺癌基因组 DNA 中的 5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、5-甲酰基胞嘧啶和 5-羧基胞嘧啶
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Oncotarget
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Mengzhe Guo;Xiao Li;Liyan Zhang;Dantong Liu;Wencheng Du;Dengyang Yin;Nan Lyu;Guangyun Zhao;Cheng Guo;Daoquan Tang
  • 通讯作者:
    Daoquan Tang
Investigation of the formation of the [2(iohexol) + Mg](2+) complex and its fragmentation in electrospray ionization tandem mass spectrometry
[2(碘海醇) Mg](2)络合物的形成及其在电喷雾电离串联质谱法中的裂解研究
  • DOI:
    10.1002/rcm.7765
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Rapid Communications in Mass Spectrometry
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Guo Mengzhe;Yin Dengyang;Han Jie;Li Xiao;Zhang Liyan;Du Yan;Wang Haibo;Guo Cheng;Tang Daoquan
  • 通讯作者:
    Tang Daoquan
Enrichment and Quantitative Determination of 5-(Hydroxymethyl)-2′-deoxycytidine, 5-(Formyl)-2′-deoxycytidine, and 5-(Carboxyl)-2′-deoxycytidine in Human Urine of Breast Cancer Patients by Magnetic Hyper-Cross-Linked Microporous Polymers Based on Polyionic Liquid
磁力超强富集并定量测定乳腺癌患者尿液中5-(甲酰基)-2-脱氧胞苷、5-(羟甲基)-2-脱氧胞苷、5-(羧基)-2-脱氧胞苷
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.7b04755
  • 发表时间:
    2018-03-20
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Guo, Mengzhe;Zhang, Liyan;Tang, Daoquan
  • 通讯作者:
    Tang, Daoquan
Succinic acid enhanced quantitative determination of blood modified nucleosides in the development of diabetic nephropathy based on hydrophilic interaction liquid chromatography mass spectrometry
基于亲水相互作用液相色谱质谱法琥珀酸增强定量测定糖尿病肾病发生过程中的血液修饰核苷
  • DOI:
    10.1016/j.jpba.2018.10.042
  • 发表时间:
    2019-02-05
  • 期刊:
    JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Guo, Mengzhe;Liu, Dantong;Tang, Daoquan
  • 通讯作者:
    Tang, Daoquan
Optimization and Assessment of Three Different High Performance Liquid Chromatographic Systems for the Combinative Fingerprint Analysis and Multi-Ingredients Quantification of Sangju Ganmao Tablet
桑菊感冒片组合指纹分析和多成分定量的三种不同高效液相色谱系统的优化和评估
  • DOI:
    10.1093/chromsci/bmw190
  • 发表时间:
    2017-03-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF CHROMATOGRAPHIC SCIENCE
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Guo, Meng-zhe;Han, Jie;Tang, Dao-quan
  • 通讯作者:
    Tang, Dao-quan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码