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我校硕士研究生在《Nature Chemical Biology》上发表重要研究成果

2022-11-05

近日,我校药物化学与分子诊断教育部重点实验室生物化学与分子生物学专业硕士研究生贺继祥在化学蛋白质组学探针方面的研究取得重要进展,相关工作“A modification-centric assessment tool for the performance of chemoproteomic probes”以河北大学为第一署名单位发表在国际化学生物学领域顶级期刊《Nature Chemical Biology》(2022, 18, 904–912. IF=16.174)上。贺继祥为论文第一作者,中国科学院计算技术研究所硕士研究生费政聪为共同第一作者,军事科学院军事医学研究院杨靖研究员和中科院计算技术研究所迟浩研究员为共同通讯作者。

开发兼具高效性和专属性的探针是化学蛋白质组学领域的核心内容,但极具挑战。一方面,在生物系统中高度复杂的化学环境可能放大探针的潜在副反应,造成意料之外的蛋白质修饰;另一方面,探针以及探针修饰可能在样品处理过程中发生“变异”,使数据分析复杂化。因此,有必要在蛋白质组层面上对探针的标记效率与选择性进行评估。然而,该领域长期以来一直缺乏统一、客观的评测方法。在此工作中,发展了首个专门用于化学蛋白质组探针评测的开源式计算工具-pChem,此工具可对化学蛋白质组结果进行系统的校正、筛选、排序、同位素修饰,并计算其精确分子量、残基定位概率、质谱特征丢失等关键信息。此外,pChem可为探针开发者提供一种可视化的评测报告,包含标记效率得分、修饰均一性得分和位点选择性得分。综上,pChem不仅能够提升化学蛋白质组探针开发的效率和水平,而且其算法框架的灵活性使其有望被拓展至RNA-蛋白质交联、药物代谢激活、内源性新修饰发现等其它应用场景。在《Nature Chemical Biology》同期上线的评述Probing the secrets of probes 中,苏黎世联邦理工学院的Alexander Leitner教授高度评价了该工作,指出pChem为全面认识化学探针提供了一种强有力的解决方案。

以上工作得到了国家自然科学基金等项目支持以及贺福初院士、贺思敏研究员等领域内诸多专家的帮助。

为了推进学科交叉,提高人才培养质量,提升药物化学与分子诊断教育部重点实验室科研水平和学术影响力,2013年,依托药物化学与分子诊断教育部重点实验室设立了生物化学与分子生物学专业并开始招生,2021年更名为化学生物学。多年来,教育部重点实验室积极探索研究生培养模式的改革与创新,在学校领导的协调和推动下,于2019年与军事科学院军事医学研究院签署协议,开展研究生联合培养,并于当年选派优秀研究生到军事科学院军事医学研究院开展科学研究工作,贺继祥同学为第二批选派的研究生。

全文链接:https://doi.org/10.1038/s41589-022-01074-8

(药物化学与分子诊断教育部重点实验室、化学与环境科学学院 供稿)

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