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脂质图谱将分子形状与疾病的迹象联系起来

2019-03-02 10:26:08 • 来源：

科学家表示，所有关于一个人健康的信息(例如，他们接触化学物质，他们遗传的风险，他们目前的疾病)都存在于他们的分子中。因此，范德比尔特大学化学家团队开始通过检查一类分子脂质的多种变异来解码整个分子图像，脂质对细胞膜结构，调节细胞活动和储存能量至关重要。

脂质图谱将分子形状与疾病的迹象联系起来

脂质在体内的作用取决于它的形状，这个团队开发的方法和图谱，将个体脂质分子与其形状相匹配，最终成为许多不同疾病早期诊断的关键，研究人员说自然通讯研究(“高可信度脂质组学的离子迁移构象脂质图谱 ”)。

“脂质是高度结构多样的分子，参与各种生物过程。在这里，我们使用高精度离子淌度 - 质谱法来编译鞘脂和甘油磷脂物种的456质量分辨碰撞截面(CCS)的结构数据库。我们的CCS数据库包括鞘磷脂，脑苷脂，神经酰胺，磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰丝氨酸和磷脂酸类，“研究者写道。

“观察到的主要差异在脂质类别之间，鞘脂表现出比相似质量的甘油磷脂大2-6%的CCS，这可能是鞘氨醇骨架限制sn1尾长的结果，限制了气相包装效率。发现酰基尾长度和不饱和度是决定CCS量级的主要结构描述符，其中不饱和度是每质量单位影响的四倍。本研究中详述的经验CCS值和先前未映射的定量结构趋势有望促进大规模脂质组学研究中CCS的预测。“

“众所周知，脂质是疾病的领头羊，”范德比尔特大学化学教授约翰麦克莱恩博士说。“失调可能意味着从炎症到非常特定的疾病状态。因为脂质会根据体内发生的变化而微妙地改变，我们可以使用分析策略来确定脂质采用哪种形状来识别它们。“

他说，以前，单组测量可能对应于许多不同类型的脂质，但Vanderbilt团队的脂质结构图谱大大缩小了可能性。其他研究人员，例如那些研究脂质及其在疾病中的作用的研究人员，可以在他们自己的工作中找到这些地图集的线索，并加上它。

主要作者，博士后学者Katrina Leaptrot博士说，这项工作是通过离子淌度 - 质谱法实现的，这使得科学家们可以更仔细地分析分子。她花了几个月的时间在她的数据中寻找模式，并了解到脂质的形状，以及它预测失调的能力，受尾巴长度以及这些尾巴中有多少双键的影响最大。

脂质的尾部长度是其包含的碳原子数的计数，而双键确定每个碳原子与其旁边的碳原子结合的强度。双键在脂质中产生扭结，影响正常的脂质功能以及调节异常。例如，饱和脂肪是没有双键的脂质，可以提高血液中的胆固醇水平。

“现在我们可以更好地解释大自然如何组装这些分子，世界各地的实验室将能够使用这种脂质图谱并将自己的数据提供给未知区域，”Leaptrot说。

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