蛋白质组及其在原虫领域中的研究进展

近十几年来,蛋白质组学的研究技术得到了很大发展。质谱技术,比较蛋白质组方法,研究蛋白质相互作用的酵母双杂交技术等的发展,极大地推进了蛋白质组研究的进程。原虫作为单细胞的真核动物,虽体积微小但能独立完成生命活动的全部生理机能,其中近万种原虫为寄生性原虫,它们常寄生在动物体内或体表使其致病,从而对人类及牲畜造成极大的危害。因此,原虫蛋白质组作为蛋白质组学研究的一个分支也迅速发展起来。到目前为止,世界上已有73种原虫的基因组已完成或正在进行测序工作,并且大部分已经进入了蛋白质组研究的工作。本文综述了一些具有代表性的原虫蛋白质组的研究情况,如：溶组织性阿米巴,布氏锥虫,间日疟原虫等,同时阐述了它们的致病机理、诊断及疫苗等方面的蛋白质组研究。     

Two-dimensional gel electrophoresis analysis of the proteomes expressed in the human hepatoma cell line BEL-7404 and normal liver cell line L-02

Proteome analysis technology has been used extensively in conducting discovery research of biology and has become one of the most essential technologies in functional genomics. The proteomes of the human hepatoma cell line BEL-7404 and the normal human liver cell line L-02 have been separated by high resolution two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) with immobilized pH gradient isoelectric focusing (IPG-IEF) in the first dimension and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in the second dimension (IPG-DALT). The resulting images have been analyzed using 2-D analysis software. Quantitative analysis reveals that 7 protein spots are detected only in hepatoma BEL-7404 cells, 14 only in L-02 cells, and 78 protein spots show significant fluctuation in quantity in both cell lines (P< 0.01). These protein spots have been displayed on a proteome differential expression map. Analysis for the reproducibility of 2-DE indicates that the positional variability in the IEF dimension is 0.73 mm, while the variability in the SDS-PAGE dimension is 0.44 mm, and the quantitative variability is 17.6%–19.2%. These results suggest that the reproducibility of 2-DE has been suitable for the study of differential expression of proteomes. Proteome differential expression maps can be useful tools for disease diagnosis, drug-target validation analysis and biological process elucidation.     

Identification of two-dimensional electrophoresis-separated proteins in human hepatoma cell by electrospray ion trap mass spectrometry

As one of the most important analytical methods in proteome research, mass spectrometry was utilized to identify proteins separated by two-dimensional electrophoresis in the human hepatoma cell line BEL-7404. The protein spots were excised from the gel, followed by in-gel digestion, and the peptide mappings were analyzed by liquid chromatography electrospray ion trap mass spectrometer. Nine proteins were identified via database searching, according to the molecular weights and amino acid sequences of peptides, among which two proteins have not been identified in the other liver-cell database. The sequence coverage was 21% –72%. Furthermore, the relationship between the expressed proteins and the liver carcinoma was discussed.     

华溪蟹主要组织蛋白质双向电泳技术体系的建立

为深入研究重金属胁迫下华溪蟹主要组织蛋白质的差异表达,对华溪蟹心脏及鳃总蛋白质的双向电泳技术体系进行了初步探讨.通过对样品处理方法、上样量大小以及双向电泳实验条件的比较选择,初步建立了适用于华溪蟹组织蛋白质组分析的双向电泳技术体系.结果表明:选取pH 3～10的24cmIPG胶条,上样量1.0mg,得到了较为理想的华溪蟹心脏及鳃双向电泳图谱;分离到的心脏蛋白质多集中于pH 5.5～9,而鳃蛋白质多集中于pH 4～7.     

蛋白质与蛋白质组学的研究进展

介绍了蛋白质、蛋白质组和蛋白质组学的基本概念，蛋白质组学的研究内容、方法技术、形成与发展。     

一种优化的双向凝胶电泳方法

双向凝胶电泳技术是蛋白质组学研究的基础性技术平台 ,如何得到一张高质量的双向凝胶电泳图谱是进一步深化研究的关键 .该文利用人永生化食管上皮细胞系SHEE为材料 ,采用IPG DALT系统双向凝胶电泳技术 ,通过对样品的制备及预处理、第一向等电聚焦、平衡和两向间的转移等关键步骤进行改进和优化 ,获得了高分辨率、高重复性的双向凝胶电泳图谱     

金属组学方法研究生物体内汞和硒相互作用

 随着金属组学及金属组学研究技术的不断发展, 近年来, 金属组学研究技术, 如各种核分析技术, 同位素稀释(示踪)技术、同步辐射X 射线荧光分析(SR-XRF)、同步辐射X 射线吸收光谱(SR-XAS)技术等, 结合电泳、色谱、质谱等生化分离、分析技术, 应用于研究生物体内硒和汞的生物学行为及相互作用机制, 将该领域研究推向一个新的高度。硒是人体及动物维系生命活动所必需的微量元素之一, 对汞等重金属的毒性具有显著的拮抗作用。全面准确地了解生物体内汞和硒的分布和存在形式, 研究生物组织中汞的吸收、迁移、转化和蓄积过程以及硒对汞的这些生物学行为和效应的影响, 对于环境汞污染和汞毒性危害的控制具有现实意义, 同时有助于理解生物体内汞和硒的相互作用过程和机制。本文综述常用的金属组学方法在植物、动物和人体内汞和硒相互作用方面的研究进展。     

金乌贼视神经节蛋白质组分离方法的初步研究

选用TCA/丙酮沉淀法、缓冲液法、柱层析法、裂解液法和裂解液-超速离心法分别提取金乌贼视神经节蛋白质,其中蛋白质得率较高的方法有裂解液-超速离心法、裂解液法,其次为TCA/丙酮沉淀法.经双向凝胶电泳分离,并采用Melanie 4 Trial软件统计蛋白质斑点数目.发现pH 5~8范围的载体两性电解质适合于分离视神经节蛋白质组,其电泳图谱中多数蛋白质斑点清晰可见,显示出高分辩率、重复性好和易取样供质谱分析的优点,适合于开展视神经节蛋白质组学研究.裂解液-超速离心法是金乌贼视神经节最佳蛋白质提取方法.     

线粒体蛋白组研究进展

线粒体蛋白组是指在线粒体中出现的所有蛋白质的集合,包括线粒体自身基因组编码的和 由核基因组编码的蛋白质.线粒体作为真核生物的重要细胞器,它参与去除氧化、产生能量和还原 性物质等等一些重要的生命活动过程.这些功能都依赖于线粒体蛋白组中的蛋白河的相互作用.要 对其有一个较为全面的认识,就必须对其蛋白组进行广泛且深入的研究.根据现有的一些研究成 果,对线粒体蛋白组在起源与进化、跨膜运输、研究方法和计算机预测作了简要综述.     

代谢组学技术在兽药违规使用监测中的应用及研究进展

兽药残留分析检测技术的开发与创新是动物源性食品安全监测的重要研究内容。作为系统生物学的重要组成部分,代谢组学研究及其检测技术在动物源性食品安全领域发挥了不可或缺的作用。基于当前代谢组学技术在兽药残留检测领域的研究成果,阐述了代谢组学的概念、原理与分类;以"瘦肉精"和类固醇两类违禁兽药残留检测为例,简述了液相色谱串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS)、气相色谱串联质谱法(gas chromatographytandem mass spectrometry,GC-MS)等代谢组学常用检测技术对动物血液、尿液等生物样本进行残留分析检测的应用现状,分析了非靶向代谢组学与靶向代谢组学存在的精确度差与通量低等问题,以及代谢组学技术对大型仪器设备与专业数据库过度依赖的局限性;进一步提出了代谢组学技术在兽药残留检测的应用中应根据样品特点及检测目的,将多技术平台(液相色谱-电喷雾飞行质谱、超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱)、分析平台(主成分分析、偏最小二乘判别分析)与多组学技术(基因组学、转录组学、蛋白组学)联合使用以提高代谢组学技术在兽药残留检测领域的适用性与应用范围,为兽药残留分析检测提供新的研究方向。     

Peptide segment ligation: A new method for synthesis of peptide and protein

The protein structure-function relationships are al-ways highlighted in the field of life science. Protein syn-thesis from genomic sequence data is gaining significance in the post-genomic era of biomedical research by pro-viding direct access to functional proteins. The manually or automatically stepwise solid phase peptide synthesis (SPPS) allows peptide of up to 60 residues to be routinely constructed in good yield and high purity[1,2]. The assem-bly of longer proteins via the gene engine…     

砝码表面状态预测及质量吸附修正研究动向

质量实物基准是所有基本量中唯一的实物基准,其缺点是容易受到环境的影响而造成质量的改变。总结了国内外计量院所对砝码表面状态预测方面的研究动向,指出了各国计量院所开展砝码表面状态预测研究的方向,包括:分析质量标准在"空气"和"真空"条件下传递时对质量标准造成的影响,建立砝码质量观测模型及吸附修正模型等。对砝码表面状态的研究和吸附修正技术的研究,最终可以提高质量测量的准确度,为即将到来的质量单位的重新定义研究打下技术基础。     

基于太阳能利用的固体吸附式制冰装置关键技术研究

基于近年来对太阳能固体吸附式制冷循环理论和实验方面所取得的研究成果，对太阳能吸附式制冷装置的结构设计、性能特性、运行工况、工质对选择等关键技术作了较深入细致的分析研究。从产业化工艺出发，结合前期积累，实物制作了无阀结构的实用型太阳能制冰机。根据实用型太阳能冰箱的试验结果，结合气候特点，具体分析了中国西部西藏地区太阳能冰箱的制冷效果。近年的研究成果表明，太阳能吸附制冷装置能实用化地进入民用家庭，特别在太阳能资源较为丰富的西部地区具有较大潜力。     

东营凹陷民丰北带沙四上亚段砂砾岩体层序划分

东营凹陷民丰北带地区砂砾岩体发育广泛,其岩电关系不明显;加之常规层序地层研究方法具有主观人为因素过多的弊端,制约了该地区层序地层研究工作的深化。基于测井资料的小波变换技术与基于地震资料的时频分析技术,与常规方法相比,具有定量划分层序地层的优势。在常规层序研究方法的基础上,综合利用以上两种技术,准确定量地划分了东营凹陷民丰北带地区沙四上亚段的四级层序。研究表明:基于测井资料的小波变换技术和基于地震资料的时频分析技术本质上具有一致性,都是在频率域定量划分层序地层;小波变换技术分辨率高,适用于有井区,地震时频分析技术适用性广,但分辨率低,两者需结合使用。东营凹陷民丰北带地区沙四上亚段地层为一个完整的三级层序,进一步可细分为5个四级层序,每个四级层序都具有粒度向上变细的正旋回的沉积特点。     

基于蛋白质组学技术筛查维吾尔族妇女宫颈癌前病变患者血浆蛋白预警标志物

 依托蛋白质二维液相色谱和质谱技术,寻找与新疆维吾尔族妇女宫颈癌癌前病变高度宫颈鳞状上皮内瘤样变(HSIL)相关的血浆预警蛋白标志物,旨在对宫颈癌做到早期预防和诊断。收集维吾尔族HSIL(21例)和宫颈炎(22例)患者血浆标本并制备血浆低丰度蛋白质组样品,通过对蛋白质二维液相色谱系统的分离与鉴别分析,筛选出差异表达的组分,并运用质谱和生物信息学技术进行鉴定和功能识别分析。确定了宫颈炎和HSIL患者的基于蛋白质等电点和疏水性特征的血浆低丰度蛋白质组图谱,筛选出10个差异表达蛋白组分。结果表明,在HSIL患者血浆中3个低丰度蛋白组分含量明显上升,1个组分含量下降;而通过质谱技术鉴定出31种蛋白质,其中4种蛋白质与肿瘤进程密切相关,分别是代谢相关蛋白(APOA1)、信号转导相关蛋白(mTOR、EphA3)和免疫功能相关蛋白(HLA-DQB1)。本文针对维吾尔族妇女这一宫颈癌高发人群,展开癌前病变患者血浆低丰度蛋白组表达水平的研究,鉴定出多种差异表达血浆蛋白预警标志物,为本区宫颈癌的预防和早期鉴别诊断及癌变机制研究提供了依据。     

Progress in quantitative analysis of plant hormones

Plant hormones are small molecular natural products that regulate all plant developmental processes at low concentrations. Quantitative analysis of plant hormones is increasingly important for in-depth study of their biosynthesis, transport, metabolism and molecular regulatory mechanisms. Although plant hormone analysis remains a bottleneck in plant scientific research owing to the trace concentrations and complex components in plant crude extracts, much progress has been achieved in the development of extraction, purification and detection techniques in recent years. Solid phase extraction and chromatography/mass spectrometry have been applied widely for purification and quantitative analysis of plant hormones owing to their high selectivity and sensitivity. Purification methods such as liquid partition and immunoaffinity chromatography, and detection methods including immunoassay and electrochemical analysis, are employed. The advantages and disadvantages of these methods are discussed. In situ, real-time and multi-plant hormone profiling will comprise mainstream techniques for quantitative analyses in future studies on the regulatory mechanisms and crosstalk of plant hormones.     

人WDR70蛋白结构与功能的生物信息学预测

人WDR70蛋白作为一个衔接蛋白,可介导多蛋白相互作用,参与DNA损伤修复、胚胎发育等生物过程。采用生物信息学软件对人WDR70蛋白的结构和功能进行分析,发现WDR70蛋白的相对分子质量约为73 kD,pI为5.94,半衰期为30h,不含有信号肽和跨膜区结构;同源蛋白的多重序列比对和进化分析显示,人WDR70蛋白与黑猩猩、白枕白眉猴、食蟹猕猴的WDR70蛋白具有高度的同源性,并且在系统发育树上聚为一类;无规则卷曲是WDR70蛋白二级结构主要的结构形式,三级结构的预测结果与之吻合;功能分类预测其为结合蛋白,参与蛋白的泛素化和转运过程。开展WDR70蛋白的生物信息学分析,为了解该蛋白的结构和功能提供信息依据,为后续WDR70功能研究提供新思路。     

Cross-presentation by intercellular peptide transfer through gap junctions

Major histocompatibility complex (MHC) class I molecules present peptides that are derived from endogenous proteins. These antigens can also be transferred to professional antigen-presenting cells in a process called cross-presentation, which precedes initiation of a proper T-cell response; but exactly how they do this is unclear. We tested whether peptides can be transferred directly from the cytoplasm of one cell into the cytoplasm of its neighbour through gap junctions. Here we show that peptides with a relative molecular mass of up to approximately 1,800 diffuse intercellularly through gap junctions unless a three-dimensional structure is imposed. This intercellular peptide transfer causes cytotoxic T-cell recognition of adjacent, innocent bystander cells as well as activated monocytes. Gap-junction-mediated peptide transfer is restricted to a few coupling cells owing to the high cytosolic peptidase activity. We present a mechanism of antigen acquisition for cross-presentation that couples the antigen presentation system of two adjacent cells and is lost in most tumours: gap-junction-mediated intercellular peptide coupling for presentation by bystander MHC class I molecules and transfer to professional antigen presenting cells for cross-priming.