編者按：
2020年註定是不平凡的一年，回首國際頂級期刊Cell，Nature等，在蛋白組學和代謝組學等不同研究領域發佈了衆多的優秀文章，並且在生命科學、醫學、農學領域也取得了重大的突破。
本期小鹿盤點在2020鹿明生物官微發佈的Nature、Science、Cell、Nature methods等期刊的優秀文章，分享2020的研究熱點，助力科學家們備戰2021年國自然！
TOP1：4D-DIA技術 | 蛋白質組學領軍科學家帶您走進4D組學新時代
英文標題：diaPASEF: parallel accumulation–serial fragmentation combined with data-independent acquisition
研究對象：timsTOF Pro質譜儀 (Bruker Daltonik)
發表期刊：Nature methods
影響因子：30.822
發表時間：2020.12
主要生物技術：基於DIA-PASEF的4D-DIA蛋白質組學技術
2020年12月蛋白質組領域領軍科學家Matthias Mann團隊(Max Planck Institute of Biochemistry)、Hannes Röst團隊(University of Toronto)、Ben Collins團隊（ETH Zurich）以及Ruedi Aebersold團隊，其共同開發的基於4D平臺的DIA技術——diaPASEF，能夠全面提升蛋白質鑑定覆蓋率、重現性和定量準確性。
TOP2：Nature reviews：色氨酸代謝對疾病治療靶點研究的重要性
英文標題：Tryptophan metabolism as a common therapeutic target in cancer, neurodegeneration and beyond
發表期刊：Nature reviews/Drug Discovery
影響因子：64.797
研究方向：色氨酸代謝對癌症、神經退行性疾病以及多種其他疾病的治療靶點研究
小分子代謝物研究：色氨酸（Trp）是一種必需氨基酸，色氨酸及其代謝產物在多種生理過程中起着關鍵作用，從細胞生長和維持（其中色氨酸作爲蛋白質的構建模塊）到協調機體對環境和飲食線索的反應（其中色氨酸代謝物作爲神經遞質和神經元）起着關鍵作用。文章通過對色氨酸的代謝通路綜述，總結了色氨酸代謝對免疫系統、神經系統的影響及作用機制，強調了該過程在開發針對多種疾病的新型藥物中的巨大潛力。
TOP3：Nature | 最新發現！癌細胞轉移的奧祕
英文標題：Lymph protects metastasizing melanoma cells from ferroptosis
研究對象：小鼠、黑色素瘤
發表期刊：Nature
影響因子：42.779
發表時間：2020年8月
主要運用生物技術：非靶向代謝組學、脂質靶向組學
2020年8月美國德克薩斯大學西南醫學中心兒童研究所，通過非靶向代謝組學和脂質靶向組學等多項研究方法，首次揭示了淋巴保護癌細胞免於鐵死亡，形成更多遠處轉移的深層機制。
研究結果表明，淋巴中的黑色素瘤細胞比血液中經歷較少的氧化應激並形成更多的轉移。在具有患者黑色素瘤且免疫功能低下的小鼠和具有小鼠黑色素瘤且有免疫功能的小鼠的腫瘤引流淋巴中，每微升黑色素瘤細胞多於腫瘤引流血。靜脈內（而不是淋巴）注射後，用化學類鐵死亡抑制劑預處理的細胞比未處理的細胞形成更多的轉移。與血漿相比，淋巴液中谷胱甘肽和油酸水平升高、淋巴中游離鐵減少，可能導致氧化應激和鐵死亡降低。油酸以ACSL3依賴性方式保護黑色素瘤細胞免於鐵死亡，並增加形成轉移性腫瘤的能力。與來自皮下腫瘤的黑色素瘤細胞相比，靜脈注射後來自淋巴結的黑色素瘤細胞對鐵死亡更有抵抗力，並能形成更多轉移。因此暴露於淋巴可保護黑色素瘤細胞免於鐵死亡，並提高它們在血液轉移過程中存活的能力。
TOP4 高劑量輻射下小鼠是否能存活？16S+代謝組學識別輻射倖存者的輻射防護保護機制
英文標題：Multi-omics analyses of radiation survivors identify radioprotective microbes and metabolites
研究對象：糞便樣本
發表期刊：Science
影響因子：41.846
主要運用生物技術：16S rRNA基因測序、靶向代謝組學+非靶代謝組學
本文通過16S rRNA基因測序和代謝組學研究方法，探究了腸道菌羣與放療輻射的相關性，發現了具有防護作用的特徵微生物菌羣和代謝物，首次探究腸道菌羣對放療輻射的保護機制，爲其臨牀研究提供了理論依據和基礎。
TOP5 高性價比的數據——高影響力的文章產出
cell：人肺腺癌的綜合蛋白組學特徵
英文標題：Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma
研究對象：肺腺癌病人樣本（癌組織和配對癌旁組織）
發表期刊：Cell
影響因子：38.637
發表時間：2020年7月
主要運用生物技術：蛋白組學和磷酸化蛋白組學、全外顯子捕獲測序（WES）、轉錄組
研究者對103例中國LUAD患者進行了全面的蛋白質組學分析。對蛋白質組、磷酸化蛋白質組、轉錄組和全外顯子組測序數據的綜合分析揭示了腫瘤相關特徵，如腫瘤相關蛋白變異、特有的蛋白質組特徵以及早期患者或EGFR和TP53突變患者的臨牀結果。基於蛋白的LUAD分層顯示了三個亞型(S-I、S-II和S-III)，它們與不同的臨牀和分子特徵有關。此外，研究者探究了潛在的藥物靶點，並在一個獨立隊列中驗證了HSP 90β的血漿蛋白水平作爲LUAD的潛在預後生物標誌物。這項綜合蛋白組學分析使研究者對LUAD的分子結構有了更全面的瞭解，併爲更精確的診斷和治療提供了機會。
TOP6 COVID-19重症患者血清蛋白質組學和代謝組學生物標誌物篩選
英文標題：Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera
研究疾病：COVID-19
發表期刊：Cell
影響因子：38.637
主要運用生物技術：蛋白質組學、代謝組學
本篇爲2020年5月27日，西湖大學郭天南團隊、溫州醫科大學臺州醫院陳海嘯團隊等在cell發表的文章，本研究運用高分辨率質譜設備取得了樣本的蛋白質組學和代謝組學譜圖，對血清樣本中的蛋白和代謝物的相對濃度進行了全景式的測定，從而揭示了重症患者體內多種獨特的分子調控。
TOP7 Cell報道丨西湖大學郭天南等首次揭示新冠患者蛋白質分子病理全景圖
英文標題：Multi-organ Proteomic Landscape of COVID-19 Autopsies
研究對象：新型冠狀病毒
發表期刊：Cell
影響因子：38.637
發表時間：2021年1月
主要運用生物技術：蛋白質組學
北京時間2021年1月9日，西湖大學生命科學學院郭天南課題組與合作團隊（華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院胡豫、夏家紅、聶秀團隊）在Cell在線發表的文章，這是在全球範圍內第一次從蛋白質分子水平上，對新冠病毒感染人體後多個關鍵器官做出的響應進行了詳細和系統的分析，爲臨牀工作者和研究人員制定治療方案、開發新的藥物及治療方法提供了線索和依據。
TOP8 癌症研究新篇章，Cell | 癌細胞系的蛋白質組百科全書
英文標題：Quantitative Proteomics of the Cancer Cell Line Encyclopedia
研究對象：癌症細胞系
發表期刊：Cell
影響因子：38.637
主要運用生物技術：定量蛋白質組學分析
迄今爲止，包括癌細胞系百科全書（CCLE）在內的細胞系集合大規模分析，多數集中在遺傳信息分析上，對蛋白質組的深入研究仍遠遠不足。2020年1月23日，對CCLE中375種不同來源細胞系的數千種蛋白質進行定量蛋白質組分析，爲癌細胞百科全書增添了全新的篇章。
TOP9 Nature Medicine重磅突破 | 迄今爲止最大的阿茲海默症相關蛋白質組學研究
英文標題：Large-scale proteomic analysis of Alzheimer’s disease brain and cerebrospinal fluid reveals early changes in energy metabolism associated with microglia and astrocyte activation
研究對象：認知健康、正常衰老的個體、AD患者的腦組織和腦脊液
發表期刊：Nature Medicine
影響因子：36.13
發表時間：2020年4月
主要運用生物技術：蛋白質組學
2020年4月13日， 美國埃默裏大學Allan I. Levey教授及其合作團隊再次在國際專業學術期刊《Nature Medicine》發表了最新研究成果，報道了迄今爲止最大的阿茲海默症相關蛋白質組學研究。研究人員運用定量蛋白質組學技術、加權共表達網絡分析、靶向蛋白質組技術（PRM）對健康人和阿茲海默症患者的2,000多個人腦組織樣本和近400個腦脊液樣本進行系統分析，研究確定了反映大腦生物過程的關鍵蛋白質共表達網絡，爲阿爾茲海默症的臨牀診治提供了新的治療靶標和生物標誌物。
TOP10 LC-MS非靶向代謝組學和轉錄組聯合分析揭示野生番茄果實成熟代謝及抗病性的遺傳框架
英文標題：Analysis of wild tomato introgression lines elucidates the genetic basis of transcriptome and metabolome variation underlying fruit traits and pathogen response
研究對象：番茄的果實和果皮
發表期刊：Nature Genetics
影響因子：27.605
發表時間：2020年9月
主要運用生物技術：轉錄組學、LC-MS非靶向代謝組學
該研究以祕魯野生番茄品種（LA0716或PI246502）和現代栽培番茄品種M82構建的遺傳羣體爲研究對象，運用轉錄組學+LC-MS非靶向代謝組學確定了與數百種轉錄物和代謝物水平相關的基因組位點，對促進類黃酮在果實果皮組織中積累的相關位點和基因進行了分析，爲理解番茄果實成熟過程中的代謝和病原菌抗性提供了遺傳框架，併爲研究關鍵果實品質性狀提供了依據。
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文章來源於鹿明生物