利用双向电泳-质谱技术鉴定牦牛和犏牛睾丸中的差异表达蛋白质

比较了牦牛和犏牛睾丸组织中蛋白质的表达差异;应用双向电泳-质谱技术,对牦牛和犏牛的睾丸组织中差异蛋白质进行分离和鉴定;对获得的22个差异表达点进行质谱鉴定和数据库搜索,获得了19个蛋白质,其中有3种分子伴侣可能与犏牛雄性不育有关;研究结果表明,牦牛和犏牛睾丸组织中存在差异表达蛋白,并可利用双向凝胶电泳进行分离,为进一步分析犏牛雄性不育的原因提供了线索.     

牦牛和不育犏牛睾丸中LGR4和ZNF281基因mRNA水平的分析

LGR4和ZNF281是信号转导通路中的重要分子,参与广泛的生物学过程.研究的目的是比较这两个基因在牦牛及其杂交后代睾丸中的表达.从成年牦牛(n=10)和雄性不育犏牛(n=7)睾丸中提取总RNA,采用实时定量PCR技术检测LGR4和ZNF281基因的mRNA水平.结果显示,这两个基因在睾丸组织中均有较高的表达水平,其中LGR4基因在牦牛和犏牛睾丸中表达量没有显著差异,而ZNF281基因在牦牛睾丸中的表达量极显著高于雄性不育犏牛(P 0. 01),差异达4. 7倍.推测ZNF281在犏牛睾丸中的低表达可能与其雄性不育有关.     

牦牛和犏牛睾丸SAMD12基因的克隆测序及其mRNA水平比较

SAMD12是新近发现的SAM结构域家族成员.为进一步探究犏牛雄性不育的分子机制,实验从健康成年牦牛(n=10)和雄性不育犏牛(n=7)睾丸组织中提取总RNA,利用常规基因克隆技术,对牦牛SAMD12基因进行克隆测序,并采用实时荧光定量PCR技术,比较牦牛和犏牛睾丸中SAMD12基因mRNA水平.结果本实验克隆获得了牦牛SAMD12基因的3种变异体,分别命名为v715、v779和v852.v715与普通牛5号变异体完全对应;v779含SAM结构域但与普通牛序列存在一些差异,可能是SAMD12基因的新变异体类型;v852无结构域部分可能不表现活性.定量PCR结果显示:SAMD12基因在牦牛和犏牛睾丸中均有表达,但表达量差异不显著,推测其表达水平与犏牛雄性不育无直接关系.     

犏牛及其亲本JGF2基因mRNA表达水平、DNA甲基化状态差异分析

黄牛与牦牛远缘杂交一代犏牛表现出很强的杂种优势,但其雄性不育使得杂种优势的利用受到了极大限制.为了从表观遗传学角度研究这一生殖隔离现象的生理机制,通过Real-time PCR检测了犏牛及其亲本睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平,并用亚硫酸氢钠测序法检测了血液和睾丸组织中JGF2基因第10外显子DMR区DNA甲基化状态.结果发现犏牛睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平最低,与亲本的表达水平差异极显著(P<0.01);牛(犏牛、黄牛和牦牛)血液和睾丸中JGF2基因的DNA甲基化程度均较高(90%以上),其中犏牛高于其亲本,但没有达到显著水平.实验结果说明IGF2基因mRNA表达水平与牛精子发生有关,可能在牛的精子发生过程中发挥重要作用,并可能与犏牛雄性不育有关;IGF2基因第10外显子DMR区的甲基化与IGF2基因在犏牛及其双亲睾丸中的表达差异无关,可能是其他的机制参与调节IGF2基因的表达.     

犏牛及其亲本IGF2基因mRNA表达水平、DNA甲基化状态差异分析

黄牛与牦牛远缘杂交一代犏牛表现出很强的杂种优势,但其雄性不育使得杂种优势的利用受到了极大限制．为了从表观遗传学角度研究这一生殖隔离现象的生理机制,通过Real—timePCR检测了犏牛及其亲本睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平,并用亚硫酸氢钠测序法检测了血液和睾丸组织中IGF2基因第10外显子DMR区DNA甲基化状态．结果发现犏牛睾丸组织中IGF2基因mRNA表达水平最低,与亲本的表达水平差异极显著（P〈0．01）;牛（犏牛、黄牛和牦牛）血液和睾丸中IGF2基因的DNA甲基化程度均较高（90％以上）,其中犏牛高于其亲本,但没有达到显著水平．实验结果说明IGF2基因mRNA表达水平与牛精子发生有关,可能在牛的精子发生过程中发挥重要作用,并可能与犏牛雄性不育有关;IGF2基因第10外显子DMR区的甲基化与IGF2基因在犏牛及其双亲睾丸中的表达差异无关,可能是其他的机制参与调节IGF2基因的表达．     

牛精子发生相关新基因b-DAZL的克隆、生物信息学分析与组织表达研究

人和多种动物的DAZL(Deleted in AZoospermia-like)基因是精子发生的重要调控因子,DAZL基因突变或表达缺乏将导致精子发生过程减数分裂障碍和雄性不育.文中采用电子克隆和克隆测序方法获得了黄牛DAZL基因cDNA全序列,利用生物信息学方法进行黄牛DAZL基因序列和蛋白结构分析,并对黄牛、牦牛和犏牛DAZL基因的组织表达特征进行了分析.结果发现：黄牛DAZL基因cDNA全长2509bp,编码295个氨基酸(命名为b-DAZL);b-DAZL基因含有12个外显子和11个内含子,定位于牛1号染色体末端;b-DAZL基因与哺乳纲各物种同功能基因开放阅读框的同源性为90%—94%,其编码蛋白含有DAZL典型的RNA识别基序（RRM）,DAZ 重复基序,Pumilio-2 和PABP 作用位点.RT-PCR结果显示：b-DAZL基因仅在成年黄牛和成年牦牛睾丸、卵巢组织中表达,在成年F1代犏牛的卵巢组织中表达而在睾丸组织中检测不到表达信号,且犏牛睾丸组织切片表现出DAZL基因缺失的典型精子发生障碍表型,因此推测b-DAZL基因在牛精子发生过程中发挥重要作用,可能与F1代犏牛雄性不育相关,是犏牛雄性不育的候选基因.     

牛精子发生相关新基因b-DAZL的克隆、生物信息学分析与组织表达研究

人和多种动物的DAZL(Deleted in AZoosPermia-like)基因是精子发生的重要调控因子,DAZL基因突变或表达缺乏将导致精子发生过程减数分裂障碍和雄性不育.文中采用电子克隆和克隆测序方法获得了黄牛DAZL,基因cDNA全序列,利用生物信息学方法进行黄牛DAZL基因序列和蛋白结构分析,并对黄牛、牦牛和犏牛DAZL基因的组织表达特征进行了分析.结果发现黄牛DAZL,基因cDNA全长2509 bp,编码295个氨基酸(命名为b-DAZL);b-DAZL基因含有12个外显子和11个内含子,定位于牛1号染色体末端;b-DAZL基因与哺乳纲各物种同功能基因开放阅读框的同源性为90%一94%,其编码蛋白含有DAZL典型的RNA识别基序(RRM),DAZ重复基序,Pumilio一2和PABP作用位点.RT-PCR结果显示b-DAZL,基因仅在成年黄牛和成年牦牛睾丸、卵巢组织中表达,在成年F1代犏牛的卵巢组织中表达而在睾丸组织中检测不到表达信号,且犏牛睾丸组织切片表现出DAZL,基因缺失的典型精子发生障碍表型,因此推测b-DAZL基因在牛精子发生过程中发挥重要作用,可能与F1代犏牛雄性不育相关,是犏牛雄性不育的候选基因.     

黄犏牛与黄牛b-Boule基因编码区序列、结构、表达模式和睾丸组织表达水平的差异分析

Boule是动物精母细胞减数分裂过程中的必需蛋白,与精子发生减数分裂阻滞、雄性不育等密切相关.文中通过PCR扩增和克隆测序获得黄犏牛b-Boule基因的cDNA全序列,生物信息学分析发现黄犏牛b-Boule基因编码区全长885 bp,具有典型的RNA识别基序(RRM)和DAZ重复序列;与黄牛氨基酸序列的同源性为98.65%,仅在C-末端有4个氨基酸的差异,典型结构域的氨基酸序列和高级结构相同.RT-PCR发现b-Boule基因在黄牛和黄犏牛睾丸组织中特异表达,原位杂交显示b-Boule存在于初级精母细胞和次级精母细胞的细胞质中.荧光定量PCR发现黄牛睾丸组织中b-Boule基因表达水平显著高于黄犏牛(P<0.05),且黄犏牛精子发生减数分裂阻滞的表型与人、小鼠BDule基因表达缺失或降低引起的不育表型一致,因此推测b-Boule基因可能在精母细胞减数分裂过程中发挥重要作用,且与黄犏牛雄性不育有密切的关系.     

犏牛雄性不育的多基因遗传不平衡假说

根据犏牛雄性不育的研究结果，提出了犏牛雄性不育的多基因遗传不平衡假说．假说认为，不育性是受多基因控制的，牦牛和普通牛由于在多个基因位点上的遗传差异而使犏牛的基因平衡失调，导致不育．最后对该假说的部分证据进行了讨论和分析     

COC1/DDP亚细胞中波形纤维蛋白的肽质谱指纹分析

目的寻找与鉴定卵巢癌耐药株中的差异表达蛋白质。方法应用高分辨二维凝胶电泳分离卵巢癌细胞中差异表达的波形纤维蛋白,并通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对其进行分析与鉴定。结果获得了分辨率和重复性均较佳的凝胶电泳图谱,图像分析显示波形纤维蛋白表达明显下调。结论与其他方法相比,应用凝胶电泳和生物质谱联用技术分析与鉴定未知蛋白具有简单快捷的特点。     

用双向电泳-质谱初步分析大熊猫初乳和常乳中差异表达的乳清蛋白

目的 是分析大熊猫初乳和常乳中差异表达的乳清蛋白.利用双向电泳-质谱技术首次对一只大熊猫产后第1d和第22 d的乳清蛋白进行初步的分离与鉴定,结果成功得到11种差异表达的蛋白质,值得注意的是,其中有3种蛋白质与免疫、抗菌有关,包括抗白细胞蛋白酶、溶菌酶C,C反应蛋白.推测这3种蛋白质可能参与大熊猫乳腺或幼仔的防御功能.研究结果表明,用双向电泳-质谱技术可以分析大熊猫初乳和常乳中的差异表达蛋白质,有助于认识大熊猫乳的组成和功能特性.     

对B.t毒素敏感与抗性的昆虫细胞的差异蛋白质肽质指纹分析

采用2-DE技术分析了粉纹夜蛾TnH5对B.t CrglAC毒素敏感和抗性2种细胞总蛋白质,建立了TnH5细胞双向电泳图谱,获得了一些差异蛋白质.对部分差异蛋白质点采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)测定了其胶内酶解后的肽质指纹图谱(PMF),查询数据库,结果表明,部分差异斑点分别与胞质外周蛋白、脂多糖生物合成蛋白、一种脱氢酶和类免疫球蛋白等类似.     

食管鳞癌淋巴结转移的蛋白质组分析

分析食管鳞癌转移淋巴结中鳞癌细胞与食管鳞癌组织中鳞癌细胞的蛋白质的表达差异,获取鉴别两者的分子标志物。用激光捕获显微切割技术分离出食管鳞癌转移淋巴结和食管鳞癌组织中较纯的鳞癌细胞,运用双向电泳和质谱的方法检测两者表达的差异蛋白,并用免疫印迹技术对差异候选蛋白进行分析、验证。发现29个差异蛋白点,通过质谱鉴定出6种有意义的蛋白,转移淋巴结中的鳞癌细胞中如peroxiredoxin 1等5种蛋白表达明显增高,1种蛋白MTCBP-1表达下调。因此激光捕获显微切割可以有效地解决组织异质性的问题;食管鳞癌组织中的鳞癌细胞与转移淋巴结中的鳞癌细胞的2-DE蛋白质图谱具有明显的差异表达,提示食管鳞癌的淋巴结转移过程的发生是多种蛋白质功能共同作用的结果,从而造成肿瘤细胞迁移性和侵袭性的进一步增强。     

Comparative proteomics analysis of <Emphasis Type="Italic">OsNAS1</Emphasis> transgenic <Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> under salt stress

Salt stress is one of the major abiotic stresses in agricultural plants worldwide. We used proteomics to analyze the differential expression of proteins in transgenic OsNAS1 and non-transformant Brassica napus treated with 20 mmol/L Na₂CO₃. Total protein from the leaves was extracted and separated through a high-resolution and highly repetitive two-dimensional electrophoresis (2-DE) technology system. Twelve protein spots were reproducibly observed to be upregulated by more than 2-fold between transgenic and non-transformant B. napus. These 12 spots were digested in-gel with trypsin and characterized by matrix-assisted laser-desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) to obtain the peptide mass fingerprints. Protein database searching revealed that 5 of these proteins are involved in salt tolerance: dehydrogenase, glutathione S-transferase, peroxidase, 20S proteasome beta subunit, and ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase. The potential functions of these identified proteins in substance and energy metabolism, stress tolerance, protein degradation, and cell defense are discussed. The salt tolerance of the transgenic rapeseed was significantly improved by the introduction of the OsNAS1 gene from Brazilian upland rice of Oryza sativa (cv. IAPAR 9).     

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。     

子宫内膜异位症小鼠差异蛋白组学研究

利用所构建的BALB/c小鼠子宫内膜异位症(EMs)模型,通过对正常和EMs小鼠在位子宫内膜样品双向电泳图谱的比较,找到61个差异较明显的蛋白质斑点,结合质谱分析技术和数据库信息检索最终鉴定出23个蛋白,包括11个调控蛋白、4个信号转导相关蛋白、1个代谢相关蛋白、5个膜联蛋白、1个细胞骨架蛋白和1个RNA解旋酶.将蛋白质组学技术应用于EMs的研究,可以从分子水平探索EMs的发病机理,对EMs的诊断及治疗具有重要意义.本研究结果为进一步探索EMs发病机理提供实验基础,同时也为寻找该病早期诊断的标志物和治疗的靶点提供理论依据.     

补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证“方证相关”的蛋白质组学研究

揭示补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证"方证相关"的现代生物学基础,制作高血压病气虚血瘀证细胞模型。用补阳还五汤含药血清干预细胞模型,利用双向凝胶电泳(2-DE)及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS/MS)技术筛选及鉴定差异表达的蛋白点。并对其进行生物学分析。结果高血压病气虚血瘀证组与健康对照组比较,差异蛋白质点有30个。其中,有16个蛋白上调,14个蛋白质下调。补阳还五汤组与高血压病气虚血瘀证组比较,差异蛋白质点有14个。其中,有9个蛋白上调,5个蛋白质下调。MALDI-TOF-MS/MS鉴定出:高血压病气虚血瘀证组与健康对照组差异蛋白点共有8个蛋白被成功鉴定出来。表达上调的蛋白有肽基脯氨酰异构酶A、肽基脯氨酸顺反异构酶A样1亚型、真核翻译起始因子5A-1 B亚型、微管蛋白beta-2C、CRA_b亚型、3-羟酰辅酶A脱氢酶2型异构体2。表达下调的蛋白有丙酮酸激酶同工酶M1亚型、抑制蛋白-1、抑制蛋白-1 1亚型、补阳还五汤组与高血压病气虚血瘀证组差异蛋白点共有3个蛋白被成功鉴定出来。表达上调的蛋白有丙酮酸激酶CRA_c亚型、热休克蛋白27;表达下调的蛋白有膜联蛋白A1,CRA_b亚型。这些蛋白多与促进或抑制细胞凋亡有关。说明高血压病气虚血瘀证存在着细胞凋亡,补阳还五汤可以纠正高血压病气虚血瘀证引起的细胞凋亡。这些差异蛋白可以作为高血压病气虚血瘀证的标志蛋白或补阳还五汤的作用靶点,抑制细胞凋亡可能是补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证"方证相关"的现代生物学基础之一。     

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.     

烟草烟碱转化相关蛋白质筛选分析研究

为了研究烟草中烟碱转化机理,应用比较蛋白组学方法研究了高烟碱烟草中烟碱转化相关蛋白质表达情况.采用双向电泳联用质谱技术比较了实验组高烟碱转化烟草叶片和对照组野生型烟草叶片的蛋白质差异,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.选取了34个差异蛋白质点,采用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,最终有12个蛋白质点得到了可靠鉴定,其中在实验组中相对下调的蛋白有7个,相对上调的蛋白有5个.通过比对蛋白质组库数据,发现这些差异表达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢、能量代谢等功能,而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体,表明这些蛋白表达水平与烟碱转化具有密切关系,为研究高烟碱转化率烟叶的形成机理提供了新的依据.