脂肪酸(FAs)在双键的数量和碳(C)链长的方面是相当多样化的。甚长链脂肪酸(VLCFAs)是含有20个以上碳的脂肪酸。它们是脂质介质的前体,也是细胞脂质如鞘脂和甘油磷脂的组成部分。VLCFA代谢酶编码基因的突变会导致一系列的遗传性疾病,如鱼鳞病、脱髓鞘、肌病、智力迟钝和黄斑变性。随着与VLCFA合成和降解相关的酶的鉴定,我们对VLCFA功能的认识也随之增加。
所有植物细胞都能产生必需的分子VLCFAs,它是在特定细胞类型中产生的大量特殊代谢物的前体或组分。在内质网四种核心酶的脂肪酸延伸复合物的催化下,VLCFAs被拉长,两个碳单元被添加到正在生长的酰基链上。随着对拟南芥中这些酶的鉴定和特征分析,我们发现四种酶中有三种具有通才作用,产生所有代谢途径所需的VLCFAs。复合物的第四个成分是酶的缩合反应。这个单位决定了特异性和被合成的产品的数量。
x -连锁肾上腺脑白质营养不良症(X-ALD)是一种严重的进行性退行性遗传疾病,由ABCD1基因突变引起,导致过氧酶体酶缺陷。这种酶的缺乏导致VLCFA在身体组织中积累,特别是脊髓、肾上腺和神经系统的白质。最后,包围神经的髓鞘会被破坏,导致神经问题。虽然积累的VLCFA有一部分来自于饮食,但大部分是由于体内长链脂肪酸的延长。例如,X-ALD患者中VLCFA的积累是脂肪酸降解失败的结果,因为缺乏一种负责降解的蛋白质。VLCFA的降解发生在细胞内的过氧化物酶体中,过氧化物酶体存在于体内除红细胞外的所有细胞类型中。缺少的蛋白质是ALDP (X-ALD蛋白),这是VLCFA从细胞运输到过氧化物酶体所必需的。
血浆和组织中VLCFA浓度升高是过氧化物酶体遗传疾病(如x -连锁肾上腺脑白质营养不良症(X-ALD))患者的生物标志物。然而,很难同时对这些VLCFA进行量化,而且大多数检测平台都是费时费力的。创新的蛋白质组学建立了灵敏、可靠、准确的气相色谱-质谱定量方法非常长链脂肪酸.
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