多巴胺化概述
多巴胺是中枢神经系统中一种众所周知的神经递质,在奖赏活动、学习和情绪中起着至关重要的作用。与 H3Q5ser 类似,H3Q5 多巴胺化(H3Q5dop)由 TGM2 催化,其中多巴胺充当亲核试剂和 PTM 供体。研究发现,H3Q5dop 通过转录影响来调节药物成瘾活动[1]。
多巴胺还被认定为肿瘤微环境中一种重要的苯丙氨酸代谢物,它通过不同的受体介导的信号通路(如 G 蛋白偶联的多巴胺 D2 受体 DRD2)促进或抑制肿瘤细胞生长。新兴的表观遗传标记 H3Q5 多巴胺化的表征为多巴胺在癌症生物学中的新作用模式提供了依据。值得注意的是,多巴胺化不仅发生在组蛋白上,还发生在各种细胞蛋白的谷氨酰胺残基上[2]。
多巴胺修饰蛋白质组学的研究价值
多巴胺修饰(Dopaminylation,又称多巴胺化)是一种新发现的单胺类翻译后修饰,多巴胺的氧化产物(如多巴胺醌)可与蛋白质半胱氨酸、赖氨酸等残基形成共价加合物。此外,组蛋白多巴胺化(如 H3Q5dop)作为表观遗传标记在神经元基因表达调控中被发现,为理解多巴胺在脑功能中的非经典作用开辟了新方向。[3]
多巴胺修饰蛋白质组学在帕金森病研究中尤为重要:多巴胺的自氧化和酶促氧化产生的活性醌类物质与 α-突触核蛋白等靶蛋白共价结合,导致蛋白功能异常和神经元损伤。系统性鉴定多巴胺修饰位点有助于揭示多巴胺毒性和神经退行性病变的分子机制。[4]
帕金森病与神经退行
多巴胺自氧化产生的多巴胺醌与 α-突触核蛋白、parkin、UCH-L1 等帕金森病相关蛋白共价结合,影响其折叠和功能。多巴胺修饰蛋白质组学可系统性鉴定多巴胺毒性靶蛋白,为帕金森病发病机制研究提供分子证据。
表观遗传与基因调控
组蛋白 H3 谷氨酰胺-5 的多巴胺化(H3Q5dop)是一种新发现的表观遗传标记,在纹状体神经元中由 RNF20 复合物催化。该修饰调控即刻早期基因的表达,与药物成瘾和神经可塑性研究密切相关。
药物成瘾与精神疾病
多巴胺修饰在药物成瘾和精神分裂症的分子机制中扮演重要角色。可卡因、安非他命等药物诱导的多巴胺释放导致广泛的蛋白质多巴胺修饰改变,影响突触可塑性和行为适应。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台,提供多巴胺修饰蛋白质组学服务,可对生物样本进行全局多巴胺化修饰定性分析。
多巴胺修饰鉴定与质谱分析
多巴胺氧化产物与蛋白质半胱氨酸和赖氨酸形成共价加合物,引入复杂的质量偏移。基于高分辨 LC-MS/MS 平台,结合多巴胺特异性抗体富集和开放搜库策略,系统性鉴定多巴胺修饰位点。
多巴胺蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定多巴胺修饰位点的基础上,定量分析可进一步比较不同生理/病理状态下修饰水平的动态变化。Aimsmass 提供多种定量策略供选择:
| 对比维度 | Label-free 非标记定量 | iTRAQ/TMT 标记定量 | DIA 数据非依赖采集 |
|---|---|---|---|
| 样本通量 | 无限制,灵活多样 | 最多 16 个样本同时标记 | 无限制,适合大队列 |
| 定量精度 | 中等,需较多技术重复 | 高,多通道内标校正 | 高,谱图库辅助定量 |
| 成本 | 最低,无试剂费用 | 较高,需标记试剂 | 中等 |
| 适用场景 | 样本量大、预算有限的探索性研究 | 精确比较少量样本间的修饰差异 | 大队列临床样本、时间序列研究 |
| 推荐 | Aimsmass 技术团队会根据您的实验设计和样本数量推荐最优定量方案 | ||
数据交付内容
修饰位点鉴定列表
包含修饰蛋白名称、修饰位点位置、修饰肽段序列、鉴定置信度评分(FDR 控制)。
原始质谱数据
提供全部 LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML),支持后续独立数据分析与验证。
搜库结果与质控报告
数据库搜索结果(含搜库参数说明)、质控指标汇总(肽段/蛋白 FDR、鉴定数量统计)。
增值分析(可选)
差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集、蛋白互作网络分析等生信分析报告。
送样要求
| 样本类型 | 送样量/每个样本 |
|---|---|
| 常规动物组织 | 100mg |
| 软体动物组织 | 1g |
| 常规植物组织 | 1g |
| 植物果实及种子 | 2g-4g |
| 细胞样本 | 2×107 |
| 菌类样本 | 150mg |
| 最低蛋白质量:1mg | |
* 具体的样本制备和保存要求请参考送样指南,或联系技术支持获取定制化送样方案。
检测平台:Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统 + HPLC-MS/MS
如需对特定蛋白的多巴胺修饰位点进行靶向鉴定和验证,可参考 多巴胺位点鉴定技术服务。
开启您的多巴胺化组学研究
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获取定制方案与报价相关蛋白质组学服务
- Mi Z, Muma NA. Serotonylation and Transamidation of Other Monoamines. ACS Chem Neurosci. 2015;6(7):961-969. DOI:10.1021/cn500329r 色胺酰化
- Hurben AK, et al. Proteome-Wide Profiling of Cellular Targets Modified by Dopamine Metabolites Using a Bio-Orthogonally Functionalized Catecholamine. ACS Chem Biol. 2021;16(11):2581-2594. DOI:10.1021/acschembio.1c00629 多巴胺
- Zhao Y, et al. Monoaminylation in Human Health and Disease: State of the Field, Challenges, and Emerging Directions. . 2026;13(16):e20653. DOI:10.1002/advs.202520653 综述
常见问题
多巴胺蛋白质组学服务有什么优势?
操作容易简单,不需同位素标记,实验流程简单。高精度与准确性,可全局绘制修饰景观图谱,采用 Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统,获取更多肽段信息,找到更多修饰位点。检测范围广,可系统性绘制各种细胞或组织中多巴胺修饰景观图谱。
样本送样要求是什么?
常规动物组织 100mg,软体动物组织 1g,常规植物组织 1g,植物果实及种子 2g-4g,细胞样本 2×107 个,菌类样本 150mg,最低蛋白质量 1mg。具体的样本制备和保存要求请参考送样指南。
多巴胺修饰蛋白质组学服务周期一般多长?
常规服务周期为 4-6 周,包含样本前处理、修饰富集、LC-MS/MS 检测和数据分析全流程。如样本量较大或有特殊需求(如多组学联用),周期可能适当延长。具体时间安排可在咨询时与 Aimsmass 技术团队确认。
交付的数据包含哪些内容?
标准交付内容包括:多巴胺修饰修饰位点鉴定列表(含修饰蛋白名称、位点位置、肽段序列、FDR 评分)、LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML)、搜库结果与质控报告(含搜库参数和鉴定统计)。可选增值服务包括差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集等生信分析报告。
组学发现后如何验证目标多巴胺修饰位点?
Aimsmass 提供配套的多巴胺修饰位点鉴定技术服务和验证试剂盒,可通过 Western Blot、定点突变和功能实验对组学发现的目标位点进行独立验证,形成"组学发现 → 靶向验证"的完整研究闭环。
一次实验能鉴定多少多巴胺修饰修饰位点?
鉴定数量取决于样本类型、蛋白复杂度和修饰丰度。一般情况下,单次实验可鉴定数百至数千个多巴胺修饰修饰位点。采用高深度分级分离策略可进一步提高鉴定覆盖度。Aimsmass 技术团队会根据研究目标推荐最优方案。
