蛋白质组学研究中磷酸化蛋白质(肽)富集策略及展望

蛋白质磷酸化是细胞信号转导途径中重要的调控过程,但磷酸化蛋白质(肽)丰度低、化学计量低、易降解等限制了磷酸化蛋白质(肽)的研究.磷酸化蛋白质(肽)的制备是蛋白质磷酸化研究成功的关键步骤.笔者综述了磷酸化蛋白质(肽)的一些富集策略:基于抗体技术、亲和性标签磷酸化蛋白质富集策略,基于固相金属亲和层析、金属氧化亲和层析、IMAC连续洗脱、离子交换层析、亲水相互作用层析的磷酸化肽富集策略,熟练掌握及综合应用这些磷酸化蛋白质(肽)的富集策略,对于研究细胞信号转导途径中的调控因子具有重要作用.     

人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的识别研究

蛋白质磷酸化翻译后修饰在病毒的复制和抑制宿主细胞功能方面发挥重要的作用。然而,利用实验的方法识别磷酸化位点既费时费力又耗财。因此基于蛋白质氨基酸序列发展一种机器学习方法对病毒蛋白磷酸化位点进行预测显得非常有必要。研究结合支持向量机提出识别病毒蛋白磷酸化位点的新方法。采用权重氨基酸成分和属性分组编码对病毒蛋白残基的氨基酸物理化学性质和序列信息进行特征提取,通过10倍交叉验证,丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的预测准确率分别达到82.0%、85.8%和92.4%。运用该预测模型对丝氨酸残基磷酸化的激酶组进行分类评估,CMGC、AGC和CAMK激酶组的马氏相关系数分别达到69.3%、68.8%和68.2%。结果表明:构建的方法可以有效地预测激酶特异性的磷酸化位点。     

蛋白质磷酸化修饰研究进展

 蛋白质磷酸化是由蛋白质激酶催化的磷酸基转移反应,是最常见、最重要的蛋白质翻译后修饰方式之一,是一种普遍的生命活动调节方式,在细胞信号转导过程中起重要作用。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白的鉴定及磷酸化位点的预测等方面研究进展,并着重介绍了一些灵敏度高、特异性强的以同位素标记、免疫印迹-化学发光法等作为核心的磷酸化蛋白质分析方案。Western blot方法被证明是鉴别磷蛋白的灵敏、特异方法,而NanoPro100/1000超微量蛋白分析系统等又在此基础上加以改善。蛋白磷酸化分析工具和软件的发展也很迅猛。     

抗三尖杉酯碱的HL60细胞蛋白质磷酸化

研究了抗三尖杉酯碱的ＨＬ６０细胞蛋白质磷酸化的变化。经差速离心得到纯膜蛋白，抗性细胞有一高度磷酸化的１１０ｋｕ的蛋白质存在，免疫沉淀ｃ－ＫＡＦ－１蛋白激酶，抗性细胞内ｃ－ＲＡＦ－１蛋白激酶磷酸化程度明显提高，其活性被蛋白激酶Ｃ抑制剂ＣａｌｐｈｏｓｔｉｎＣ明显地抑制。结果表明：ＨＬ６０细胞对三尖杉酯碱的抗药性与蛋白质高度磷酸化有关；抗性细胞内ｃ－ＲＡＦ－１蛋白激酶磷酸化程度明显提高，可能与多药抗药性和抗细胞调亡有关。     

决策树算法预测人类病毒的蛋白质磷酸化位点

本文基于决策树分类算法构建人类病毒蛋白质磷酸化修饰位点的预测模型。采用氨基酸物理化学性质对蛋白质序列进行特征提取,并分析丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点邻近序列的氨基酸性质。同时考察了不同分类算法对预测结果的影响。通过10倍交叉验证,利用决策树算法预测丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点的MCC分别达到77.31%、75.91%和71.94%,表明本文提出的方法能有效地预测人类病毒的磷酸化修饰位点。     

禁食对小鼠下丘脑磷酸化蛋白质组的影响

本研究旨在通过干预小鼠进食,探讨对小鼠下丘脑中蛋白质磷酸化修饰和相关信号通路的影响,为完善蛋白磷酸化调控网络提供有价值的信息.将实验小鼠平均分为3组,分别为对照组(con)、禁食组(D2)和禁食后恢复组(DR),每组小鼠数量为3只.在48 h内,con组正常提供饲料,D2组不提供饲料,DR组前44 h不提供饲料、后4 h提供饲料.同时解剖3组小鼠并提取下丘脑组织,提取、纯化和酶解下丘脑组织的蛋白质,并采用二氧化钛富集分离技术富集磷酸化肽段,运用高通量液相色谱-质谱联用进行检测,以鉴定样品中的磷酸化蛋白质组.利用非标记定量方法筛选差异表达的磷酸化蛋白以及位点,对鉴定数据进行GO富集和KEGG通路分析,并探究磷酸化蛋白间的相互作用关系.结果显示,共鉴定到4 810个磷酸化蛋白质,对应于14 259个磷酸化位点发生了变化.采用数学统计方法分析,成功确认小鼠下丘脑中有681个磷酸化蛋白差异显著,观察到这些差异蛋白与蛋白结合、激酶行为、转运、轴突生成等分子活动和生物学过程有关,并富集到了MAPK、细胞内噬和环磷酸腺苷信号通路等11个主要的信号通路.这说明禁食会对小鼠下丘脑中多种蛋白质的磷酸化修饰...     

p53基因的翻译后磷酸化修饰作用研究

p53基因是一种肿瘤抑制基因,其表达产物在癌症发生中起了复杂而重要的调控作用,本文着重于它的翻译后修饰中最为重要的磷酸化修饰进行论述,以及磷酸化修饰对p53在肿瘤发生和癌症防治中的功能和作用,并为人类攻克癌症提供了一种新的治疗思路。     

使用多样性增量预测磷酸化位点

磷酸化是蛋白质最重要的翻译后修饰之一.应用基于多样性增量的二次判别分析 (Increment of Diversity with Quadratic Discriminant analysis,IDQD)方法对CK2,PKA和PKC三种类型磷酸化位点进行预测,k-fold交叉检验的正确率分别为86%,90%和85%,独立测试集检验的正确率分别为86%,88%和84%.所得结果高于包括支持向量机在内的现有预测方法.     

磷酸化修饰蛋白激酶PKCθ转折片段的结构动力学模拟研究

磷酸化修饰是蛋白或多肽调节一种重要方法.利用分子动力学模拟方法,比较研究了蛋白激酶(protein kinase C-θ,PKCθ)催化域的转折片段Ser676位点磷酸化修饰前后的结构动力学特点.模拟结果和氢键分析显示,此位点的磷酸化修饰对这一片段的结构有显著的影响,有助于增加结构的稳定性.此结果有益于进一步研究PKCθ的结构动力学和相关实验研究.     

视网膜母细胞瘤基因产物磷酸化水平与细胞生长状态的关系

随着无血清培养细胞时间的延长，红胞合成Ｒｂ蛋白量和磷酸化水平逐渐降低，当细胞生长停止时，Ｒｂ蛋白处于低磷外化状态．正丁酸钠可诱导ＨＬ６０终端分化为单核－巨噬细胞；视黄酸、二甲基亚砜使ＨＬ６０分化为粒细胞．尽管分化途径不同．但是终端分化的细胞都只能合成低磷酸化的Ｒｂ蛋白．结果表明当细胞处于生长停滞状态，细胞都只能合成低磷酸化的Ｒｂ蛋白．     

BIA技术及其在蛋白质科学研究中的应用

生物大分子相互作用分析(BIA)技术可以实时观察分子问相互作用．本文简要阐述了该技术的基本原理及系统组成,以及在蛋白质科学研究中的应用．包括配体垂钓,蛋白质相互作用,蛋白质功能鉴定等．     

用质谱/质谱技术直接鉴定小麦生长素-玉米赤霉烯酮

本文报道了用质谱/质谱(MS/MS)新技术直接测定小麦生长素-玉米赤霉烯酮的方法,实验采用Cl-MS和CI-MS-MS两种方法,研究测定了两个小麦提取物样品8-NON和NON-2,且生长素用标准样品对照鉴定。     

串联质谱的发展近况

本文综述了串联质谱的发展近况,包括扫描方式的发展、仪器类型的发展以及活化方法的发展,着重介绍质谱—质谱—质谱的各种新的扫描方式、离子阱质谱—质谱仪、表面诱导分解及光活化分解技术。     

有机质谱研究进展

总结反应质谱法用于有机化合物的立体化学分析和天然产物结构的天然产物结构的质普测定研究工作的进展。     

基于T检验与支持向量机的蛋白质质谱数据分析

对蛋白质质谱数据进行模式识别成为癌症诊断的一种新方法,但质谱数据存在高维小样本问题,因而数据分析面临着巨大挑战.在对原始数据进行基线校正与标准化并用分箱法进行降维预处理的基础上,提出用T检验方法选取特征,对蛋白质质谱数据进行分析研究.实验对卵巢质谱数据集进行分类,用10-fold交叉验证法选择训练和测试样本,以支持向量...     

蛋白质组学研究策略及质谱技术的应用

蛋白质组学研究的不断深入依赖于其研究技术的不断改进和完善.近年来质谱技术广泛用于生物大分子的鉴定,由于其技术的不断发展和进步,在蛋白质组学中的应用也越来越广泛和深入,为蛋白质组的分析和鉴定提供了极大的便利.     

家蚕血液肽聚糖识别蛋白的鉴定和生物信息学分析

采用双向电泳和质谱技术分析、鉴定了家蚕血液中存在的肽聚糖识别蛋白(PGRP).为了进一步研究该蛋白的结构和功能,采用了生物信息学方法对其理化性质、疏水性/亲水性、信号肽、二级结构、三级结构、亚细胞定位和GO功能注释等进行了分析.结果发现,肽聚糖识别蛋白是一种分泌类蛋白,可能具有信号肽.其主要分子功能为肽聚糖受体,在生物学进程中发挥的主要作用为肽聚糖代谢和先天性免疫应答.