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【合作研究】2023年度凤凰中心主体设施技术创新开放共享课题申请指南

发布时间: 2023-08-24 10:06:42

国家蛋白质科学中心(北京)(以下简称凤凰中心)是我国生物医药领域第一个国家重大科技基础设施。主体设施作为凤凰中心的重要组成部分,拥有蛋白质组学技术平台、功能蛋白质组平台、转化医学技术平台、生物信息平台及实验动物平台等5个支撑性、基础性平台。为进一步提升主体设施平台的技术创新及服务水平,加强力量型、引领型能力建设,更好服务科学研究及社会性开放共享,现对外发布2023年度技术创新开发开放共享课题申请指南。

 

一、主要研究方向:

1.基于非抗体依赖高丰度蛋白去除技术的血浆蛋白质

组深度分析新方法

血液作为最主要的临床样本之一,对了解人类健康状态和疾病进程具有重要作用。大队列样本血液蛋白质组研究是筛选疾病诊疗标记物的有效途径,但血液中20多种高丰度蛋白占据了总含量的99%以上,极大抑制了其它中低丰度蛋白质的检测。现有基于抗体高丰度蛋白去除技术的分析策略无法避免低丰度蛋白损失,且存在批次效应、覆盖深度有限等技术瓶颈,严重限制了血液蛋白质组学在精准医学研究中的推广与应用。为此现拟研发一种非抗体依赖的高丰度蛋白去除技术和血浆蛋白质组分析体系,具有高灵敏、高通量特点、适合大队列样本分析,能够完成血浆蛋白质组深度覆盖、分析结果稳定可靠。考核指标:(1)90 min梯度洗脱时间以内可以检测4000种蛋白质/样本以上;(2)蛋白质鉴定数量CV≤5%;(3)采用试剂和材料方便购置或制备

 

2.基于深度学习的人体宏蛋白质组无库质谱鉴定新方法

对人体微生物组进行宏蛋白质组学分析,对解析健康/疾病中人体-微生物组的相互作用具有重要意义。现有的人体宏蛋白质组学数据分析大多基于传统的数据库检索,其中数据库多源自于人体微生物组的宏基因组测序建库或采用综合数据库进行样本集特异性缩库。在大样本集分析中,上述方法常常出现数据库过大导致的目标-诱饵策略无效、数据库检索过程冗长等问题是其在大队列应用的技术瓶颈。现拟开发一种基于深度学习的人体宏蛋白质组质谱鉴定方法,可在无需设置数据库的前提下获得微生物肽段精准鉴定,分析速度快,可适用于大队列的人体宏蛋白质组质谱数据分析。

考核指标:(1)分类学特异性肽段鉴定数量比现有方法提高15%;(2)鉴定时间比常规数据库检索流程减少30%以上;(3)可对人体不同部位微生物组进行质谱鉴定

 

3. 基于常规配置的激光共聚焦显微镜生物样本超高分辨多色成像新技术 

实验室常规配置的激光共聚焦显微镜,极限检测分辨率约为200nm,如需观察更精细的亚细胞结构,则要升级仪器配置,利用STED或STORM等超高分辨成像技术。近年来发展的膨胀显微成像技术,可克服仪器设备的限制,成像最高可达25nm分辨率。由于不同荧光染料之间发射谱存在重叠,限制了激光共聚焦显微成像能检测的目标分子数。光谱扫描和光谱拆分技术有望克服不同染料之间的互相干扰,从而扩展仪器的检测参数。基于此,现拟将膨胀显微成像技术、光谱扫描成像或其它成像技术相结合,开发新的成像技术体系,以期在常规激光共聚焦显微镜上实现多达8-10种目标分子的、分辨率在50nm以上的超高分辨率成像,从而最大限度利用平台现有的成像仪器设备,更好地为科研工作提供技术保障。

4. 其他契合平台发展,具有前沿性、开创性、关键性的技术方向

 

二、申请条件及要求

1. 申请对象面向凤凰中心内外课题组、高校科研机构和企业等各类研究实体,依据平台拟共享的仪器设备列表(见附件1),凡符合上述研究方向的,均可提交申请。

2. 申请对象需与拟合作的平台填报中心技术创新开放共享课题申报表(模板见附件2),并于2023年9月22日前将申请书电子版发送至ncpsb@ncpsb.org.cn,平台将组织专家对项目进行评审,待项目批准后开始实施。

3.合作课题研究周期一般不超过两年,平台根据专家评审意见,提供不超过50万元的等值仪器机时、通用试剂耗材、计算存储等必要配套措施支持(见附件3),并对合作课题涉及到的损耗品进行专项登记与管理。

4.申请对象有义务确保项目过程中形成的新技术、方法、模型等实验技术体系可在平台上有效移植,以提高平台技术创新能力,项目结题时将进行现场技术验收。

5.申请对象通过共享课题获得的技术体系、研究数据并据此发表的相关成果(论文、著作等),应在发表的成果中对平台予以致谢。平台在利用共享课题产生的技术体系服务其他用户时,也需对共享课题合作对象予以致谢。课题合作涉及的其他知识产权问题由双方自行商定。

6. 凤凰中心主体设施更多仪器设备、服务项目等信息欢迎登录凤凰中心仪器预约系统网站:i-share.ncpsb.org.cn

7. 项目联系人:  崔老师   

联系电话:010-61777038

邮箱:ncpsb@ncpsb.org.cn

通讯地址:北京市昌平区生命科学园路38号凤凰中心,102206

                       

凤凰中心主体设施平台办公室

二〇二三年八月二十二日

 

附件1:

平台信息

仪器名称

生产厂家

仪器型号

主要性能特点

蛋白质组学技术平台

纳升级液相-四级杆静电轨道阱线性离子阱三合一高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1200-Orbitrap Fusion Lumos

最高分辨率: 500,000 FWHM;

扫描速率: 20 Hz;

裂解模式: CID、HCD、 ETD 、EThcD

纳升级液相-四级杆静电轨道阱线性离子阱三合一高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1000-Orbitrap Exploris 480

最高分辨率:480,000 FWHM;

最大扫描速率40Hz;

质量精度:3ppm (外部校正),1ppm (内部校正);

裂解模式:HCD;配置FAIMS Pro

纳升级液相-四级杆静电轨道阱高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1000-Q-Exactive HF

最高分辨率:240,000 FWHM;

最大扫描速率18Hz;

扫描间动态范围> 5000:1 

超高效液相色谱离子淌度四级杆飞行时间质谱联用系统

Bruker

nanoElute-timsTOF PRO2

最高分辨率:60,000 FWHM;

最大扫描速率45 Hz;

质量精度:2 ppm (外部校正),0.8 ppm (内部校正);

裂解模式: CID;配置tims

功能蛋白质组平台

共聚焦显微镜

ZEISS

LSM880+ELYRAS.1

LSM880系统配有全套激光器(405nm、458 nm、488 nm、514 nm、561 nm和633nm)和34通道(32Ch GaAsP+2Ch PMT)高灵敏度荧光检测器;

ELYRAS.1系统配有4个固体激光器(405 nm、488 nm、561 nm和642nm),支持四色荧光成像。

共聚焦显微镜

Nikon

A1RSi+N-STORM

共聚焦系统配有4根激光器:405nm、488nm、561nm和647nm,配有4通道荧光检测器及32通道光谱检测单元;

N-STORM系统支持两色成像(Alex 647和Cy3B),支持2D-STORM和3D-STORM。

生物信息平台

高性能计算集群

国防科大

银河麒麟TH-DE16刀片服务器

128个双路计算节点,MIC加速卡,IB网络,计算能力~200T FLOPs,700TB高速存储

云计算平台

国防科大

银河麒麟TH-DE16刀片服务器

64个双路计算节点,IB网络,每节点128G内存

GPU服务器

DELL

R740

每个节点2块Tesla,V100 GPU卡

 

附件2:

 

 
附件3:

 

平台信息

配套措施

蛋白质组学技术平台

1. 优先安排机时,免除所占用机时费用

2. 安排专门技术人员参与技术开发

3. 提供实验通用试剂和材料

功能蛋白质组平台

1. 仪器优先免费使用

2. 技术人员辅助参与研究

3. 提供实验所需通用耗材及试剂

生物信息平台

1. 提供1年内32个高性能计算节点、50TB存储容量的使用权限,以及示例数据

2. 平台系统工程师提供资源使用与配置服务

3. 可使用VPN访问平台资源

实验动物平台

1. 免除模型建立所需的笼位费、饲养费

2. 参与实验方案设计

3. 提供通用技术指导与培训

 

国家蛋白质科学中心(北京)(以下简称凤凰中心)是我国生物医药领域第一个国家重大科技基础设施。主体设施作为凤凰中心的重要组成部分,拥有蛋白质组学技术平台、功能蛋白质组平台、转化医学技术平台、生物信息平台及实验动物平台等5个支撑性、基础性平台。为进一步提升主体设施平台的技术创新及服务水平,加强力量型、引领型能力建设,更好服务科学研究及社会性开放共享,现对外发布2023年度技术创新开发开放共享课题申请指南。

 

一、主要研究方向:

1.基于非抗体依赖高丰度蛋白去除技术的血浆蛋白质

组深度分析新方法

血液作为最主要的临床样本之一,对了解人类健康状态和疾病进程具有重要作用。大队列样本血液蛋白质组研究是筛选疾病诊疗标记物的有效途径,但血液中20多种高丰度蛋白占据了总含量的99%以上,极大抑制了其它中低丰度蛋白质的检测。现有基于抗体高丰度蛋白去除技术的分析策略无法避免低丰度蛋白损失,且存在批次效应、覆盖深度有限等技术瓶颈,严重限制了血液蛋白质组学在精准医学研究中的推广与应用。为此现拟研发一种非抗体依赖的高丰度蛋白去除技术和血浆蛋白质组分析体系,具有高灵敏、高通量特点、适合大队列样本分析,能够完成血浆蛋白质组深度覆盖、分析结果稳定可靠。考核指标:(1)90 min梯度洗脱时间以内可以检测4000种蛋白质/样本以上;(2)蛋白质鉴定数量CV≤5%;(3)采用试剂和材料方便购置或制备

 

2.基于深度学习的人体宏蛋白质组无库质谱鉴定新方法

对人体微生物组进行宏蛋白质组学分析,对解析健康/疾病中人体-微生物组的相互作用具有重要意义。现有的人体宏蛋白质组学数据分析大多基于传统的数据库检索,其中数据库多源自于人体微生物组的宏基因组测序建库或采用综合数据库进行样本集特异性缩库。在大样本集分析中,上述方法常常出现数据库过大导致的目标-诱饵策略无效、数据库检索过程冗长等问题是其在大队列应用的技术瓶颈。现拟开发一种基于深度学习的人体宏蛋白质组质谱鉴定方法,可在无需设置数据库的前提下获得微生物肽段精准鉴定,分析速度快,可适用于大队列的人体宏蛋白质组质谱数据分析。

考核指标:(1)分类学特异性肽段鉴定数量比现有方法提高15%;(2)鉴定时间比常规数据库检索流程减少30%以上;(3)可对人体不同部位微生物组进行质谱鉴定

 

3. 基于常规配置的激光共聚焦显微镜生物样本超高分辨多色成像新技术 

实验室常规配置的激光共聚焦显微镜,极限检测分辨率约为200nm,如需观察更精细的亚细胞结构,则要升级仪器配置,利用STED或STORM等超高分辨成像技术。近年来发展的膨胀显微成像技术,可克服仪器设备的限制,成像最高可达25nm分辨率。由于不同荧光染料之间发射谱存在重叠,限制了激光共聚焦显微成像能检测的目标分子数。光谱扫描和光谱拆分技术有望克服不同染料之间的互相干扰,从而扩展仪器的检测参数。基于此,现拟将膨胀显微成像技术、光谱扫描成像或其它成像技术相结合,开发新的成像技术体系,以期在常规激光共聚焦显微镜上实现多达8-10种目标分子的、分辨率在50nm以上的超高分辨率成像,从而最大限度利用平台现有的成像仪器设备,更好地为科研工作提供技术保障。

4. 其他契合平台发展,具有前沿性、开创性、关键性的技术方向

 

二、申请条件及要求

1. 申请对象面向凤凰中心内外课题组、高校科研机构和企业等各类研究实体,依据平台拟共享的仪器设备列表(见附件1),凡符合上述研究方向的,均可提交申请。

2. 申请对象需与拟合作的平台填报中心技术创新开放共享课题申报表(模板见附件2),并于2023年9月22日前将申请书电子版发送至ncpsb@ncpsb.org.cn,平台将组织专家对项目进行评审,待项目批准后开始实施。

3.合作课题研究周期一般不超过两年,平台根据专家评审意见,提供不超过50万元的等值仪器机时、通用试剂耗材、计算存储等必要配套措施支持(见附件3),并对合作课题涉及到的损耗品进行专项登记与管理。

4.申请对象有义务确保项目过程中形成的新技术、方法、模型等实验技术体系可在平台上有效移植,以提高平台技术创新能力,项目结题时将进行现场技术验收。

5.申请对象通过共享课题获得的技术体系、研究数据并据此发表的相关成果(论文、著作等),应在发表的成果中对平台予以致谢。平台在利用共享课题产生的技术体系服务其他用户时,也需对共享课题合作对象予以致谢。课题合作涉及的其他知识产权问题由双方自行商定。

6. 凤凰中心主体设施更多仪器设备、服务项目等信息欢迎登录凤凰中心仪器预约系统网站:i-share.ncpsb.org.cn

7. 项目联系人:  崔老师   

联系电话:010-61777038

邮箱:ncpsb@ncpsb.org.cn

通讯地址:北京市昌平区生命科学园路38号凤凰中心,102206

                       

凤凰中心主体设施平台办公室

二〇二三年八月二十二日

 

附件1:

平台信息

仪器名称

生产厂家

仪器型号

主要性能特点

蛋白质组学技术平台

纳升级液相-四级杆静电轨道阱线性离子阱三合一高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1200-Orbitrap Fusion Lumos

最高分辨率: 500,000 FWHM;

扫描速率: 20 Hz;

裂解模式: CID、HCD、 ETD 、EThcD

纳升级液相-四级杆静电轨道阱线性离子阱三合一高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1000-Orbitrap Exploris 480

最高分辨率:480,000 FWHM;

最大扫描速率40Hz;

质量精度:3ppm (外部校正),1ppm (内部校正);

裂解模式:HCD;配置FAIMS Pro

纳升级液相-四级杆静电轨道阱高分辨质谱

Thermofisher

EASY nLC

1000-Q-Exactive HF

最高分辨率:240,000 FWHM;

最大扫描速率18Hz;

扫描间动态范围> 5000:1 

超高效液相色谱离子淌度四级杆飞行时间质谱联用系统

Bruker

nanoElute-timsTOF PRO2

最高分辨率:60,000 FWHM;

最大扫描速率45 Hz;

质量精度:2 ppm (外部校正),0.8 ppm (内部校正);

裂解模式: CID;配置tims

功能蛋白质组平台

共聚焦显微镜

ZEISS

LSM880+ELYRAS.1

LSM880系统配有全套激光器(405nm、458 nm、488 nm、514 nm、561 nm和633nm)和34通道(32Ch GaAsP+2Ch PMT)高灵敏度荧光检测器;

ELYRAS.1系统配有4个固体激光器(405 nm、488 nm、561 nm和642nm),支持四色荧光成像。

共聚焦显微镜

Nikon

A1RSi+N-STORM

共聚焦系统配有4根激光器:405nm、488nm、561nm和647nm,配有4通道荧光检测器及32通道光谱检测单元;

N-STORM系统支持两色成像(Alex 647和Cy3B),支持2D-STORM和3D-STORM。

生物信息平台

高性能计算集群

国防科大

银河麒麟TH-DE16刀片服务器

128个双路计算节点,MIC加速卡,IB网络,计算能力~200T FLOPs,700TB高速存储

云计算平台

国防科大

银河麒麟TH-DE16刀片服务器

64个双路计算节点,IB网络,每节点128G内存

GPU服务器

DELL

R740

每个节点2块Tesla,V100 GPU卡

 

附件2:

 

 
附件3:

 

平台信息

配套措施

蛋白质组学技术平台

1. 优先安排机时,免除所占用机时费用

2. 安排专门技术人员参与技术开发

3. 提供实验通用试剂和材料

功能蛋白质组平台

1. 仪器优先免费使用

2. 技术人员辅助参与研究

3. 提供实验所需通用耗材及试剂

生物信息平台

1. 提供1年内32个高性能计算节点、50TB存储容量的使用权限,以及示例数据

2. 平台系统工程师提供资源使用与配置服务

3. 可使用VPN访问平台资源

实验动物平台

1. 免除模型建立所需的笼位费、饲养费

2. 参与实验方案设计

3. 提供通用技术指导与培训