【研究實現不飽和脂質雙鍵異構體的全維度分析】武漢大學研究團隊利用開發的雙功能化學反應和色譜-質譜聯用技術,解決了在生命科學研究中長期存在的不飽和脂質雙鍵順反異構大規模分析鑒定的難題,實現了脂質雙鍵異構的全維度分析,為研究脂質異構體的生物功能提供了重要的分析方法。近日,相關成果http://t.cn/A6X9iwqh 在線發表在《自然—通訊》,並被選為領域內的亮點論文。

不飽和脂質是在脂肪鏈上含有碳碳不飽和雙鍵(C=C)的脂質亞類,其生物功能在很大程度上取決於它的化學結構,而C=C雙鍵存在位置和順反兩種異構形式。目前為止,還沒有能夠在組學水平上同時對脂質雙鍵位置和順反異構進行全維度解析的研究方法,極大地阻礙了脂質結構與生物功能關系的研究。

鑒於上述脂質雙鍵異構體分析的難題,研究人員開發了一種可見光激發的光環化-光異構化雙功能反應體系,結合液相色譜-質譜聯用技術,首次在組學水平上實現了不飽和脂質雙鍵位置異構和順反異構的同時分析,並建立了複雜生物體系中不飽和脂質雙鍵異構的全維度分析方案。

基於這種全新的分析手段,他們以植物的病原菌和內源菌為研究對象,第一次實現了組學層面上細菌的脂質雙鍵異構體的全面分析。共鑒定出309個脂質分子,其中多達133個不飽和脂質實現了深度的雙鍵異構精確鑒定。通過全面比較不同細菌中反式異構體和順式異構體的比例,發現了每種細菌獨特的脂質異構指紋譜,揭示了細菌中特有的高比例反式脂質成分及其亞類分布規律,為進一步研究不飽和脂質異構體的生物功能奠定了基礎。

此外,研究人員還利用開發的不飽和脂質異構體分析方法,對小鼠腦缺血及其再灌注恢復過程中的脂質異構體比例進行了定量分析。並首次發現腦缺血會導致脂肪酸和磷脂醯乙醇胺雙鍵在9位和11位以及雙鍵在11位和13位的異構體比例發生顯著性變化,而再灌注恢復過程會使其得到顯著改善。說明C=C位置異構體的生物合成受到了腦缺血的顯著影響,再灌注過程可使其得到改善,可能與這些過程中不飽和脂類的代謝重編程有關。

論文以《光環化-光異構化雙功能反應體系實現碳碳雙鍵位置和幾何異構的同時解析》為題發表,論文的第一作者為武漢大學博士後馮桂芳,陳素明為論文獨立通訊作者,武漢大學高等研究院為論文第一署名單位。該研究還得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項資金、武漢大學科研啟動基金等項目經費的支持,以及武漢大學超算中心、高等研究院質譜平台的技術條件支持。http://t.cn/A6X9iwqP

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