基因中心以第一署名單位在國際權威學術期刊Green Chemistry（中科院1區TOP，IF=11.034）在線發表以“An eco-friendly, low-cost, and automated strategy for phosphoproteome profiling”為題的研究成果。基因中心作物品質控製與多組學技術創新團隊在磷酸化修飾蛋白質組學共性關鍵技術研發獲得重大突破，首次搭建全自動在線磷酸化蛋白質組學分析技術平台，解決了磷酸化蛋白質組學研究的一大瓶頸。基因中心張文洋博士和加拿大約克大學Cheuk-Kuen Lai博士為論文的共同第一作者，基因中心晏石娟研究員和加拿大約克大學K.W. Michael Siu教授為該論文的共同通訊作者。

　　可逆的翻譯後磷酸化修飾在蛋白質活性調節中起重要作用，參與調控多種生命過程。因此，對磷酸化修飾的全局表征和定量分析將有助於我們深入理解胞內代謝調控的分子機製。近十年來，液相色譜串聯質譜（LC-MS/MS）由於高靈敏度、高通量的優勢，已成為蛋白質組學研究的核心工具。然而，由於磷酸化肽的豐度極低、電離效率差以及受非磷酸化肽的信號抑製，使得質譜無法直接分析磷酸化蛋白質組，在質譜分析前對磷酸化肽進行選擇性富集這一環節非常關鍵。迄今已報道多種富集材料，提供了微球、磁性顆粒、微量離心柱等多種應用形式的商業化產品，但它們通常製造工藝複雜、無法重複使用，且需要繁瑣的離線手動操作，對溶劑、耗材和人力消耗很大。隨著磷酸化蛋白質組學向大群體樣本發展，迫切需要開發一種性能優異，同時滿足環保、經濟的全新分析策略。

　　為此，研究團隊研發了一種新穎、可重複使用的磷酸化肽捕獲柱，並進一步將該捕獲柱與商業nanoLC-MS/MS係統集成，設計獨特的液路連接和運行程序，最終形成了首個集富集、洗滌、洗脫和梯度分析為一體的自動化在線磷酸化蛋白質組學分析平台（圖1），可顯著減少化學試劑、溶劑、耗材的使用並節省人力成本。在軟件控製下，該技術體係可以自動連續地對多個樣品進行隊列分析，無需任何人為幹預，得到具有高重現性和深度位點覆蓋的結果，單針分析所鑒定的磷酸化位點數高達6,575（HeLa細胞）和3,471（玉米幼苗），發現了數百個尚未報道的磷酸化位點（圖2）。這項技術還擅長表征具有不同磷酸化狀態的多肽，這對於研究許多通過切換磷酸化修飾狀態實現調控的蛋白質功能非常關鍵。隨著磷酸化蛋白質組學向大規模、大數據的發展和低碳經濟的到來，這項技術在農學及醫學的群體樣本研究中具有廣闊的應用前景。該技術分別於2022年2月和3月先後獲得2件國家發明專利授權。