嗜水气单胞菌感染暗纹东方鲀脾脏的蛋白质组学分析

为了解暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)受到病原菌感染后参与应答的主要蛋白的功能与调控作用,采用TMT标记、高效液相色谱(HPLC)分级技术以及基于质谱的定量蛋白质组学技术,分析了暗纹东方鲀感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)12 h后脾脏组织的蛋白表达水平,鉴定差异表达蛋白,并通过亚细胞定位、GO(Gene Oncology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)对差异表达蛋白进行进一步分析.本次实验共鉴定到306个差异表达蛋白,其中120个上调表达蛋白,186个下调表达蛋白;利用平行反应检测实验(PRM)对4个(1个上调,3个下调)与免疫相关的差异蛋白进行验证,其结果与蛋白质测序结果一致;亚细胞定位结果显示:差异表达蛋白主要定位在细胞质、细胞核和胞外;GO分析发现:差异表达蛋白参与的主要生物进程有代谢过程、细胞进程和单一生物进程,主要的分子功能有结合、催化活性和机构分析活性;KEGG通路分析结果显示:差异表达蛋白主要参与了核糖体、视黄醇代谢、卟啉和叶绿素代谢、ECM受体相互作用、吞噬体、叶酸生物合成、药物代谢、酪氨酸代谢等通路.研究结果为进一步探究病原菌感染暗纹东方鲀的致病机理提供了一定的理论基础.     

硫酸二甲酯对患丛枝病毛泡桐蛋白组的影响

【目的】找出与泡桐丛枝病发生相关的蛋白,为研究泡桐丛枝病发病机制提供依据。【方法】利用iTRAQ技术对使用硫酸二甲酯(DMS)处理后恢复健康的毛泡桐患丛枝病苗、未经处理的毛泡桐病苗和健康苗进行蛋白质组学分析。【结果】共鉴定得到2 628个蛋白质,其中177个蛋白表达水平具有显著差异; 通过比对分析找到37个与泡桐丛枝病发生密切相关的差异表达蛋白。代谢途径分析可知,37个差异表达蛋白主要参与光合作用、植物-病原物相互作用、氧化磷酸化等途径。【结论】毛泡桐感染泡桐丛枝病过程中,与光合作用相关的蛋白受到影响,钙调蛋白(CaM)在植原体与毛泡桐的相互作用过程中发挥作用。     

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.     

在单细胞水平建立原位PCR基因鉴别技术平台——以精子基因型鉴别为例

目的精子发生是一个包括有丝分裂和减数分裂的精细调控过程,这一过程是从精原干细胞开始在雄性睾丸的曲细精管中完成的,由哺乳动物雌雄性比例接近1∶1这一现象可以推知:受精时带X基因的精子和带Y基因的精子比率应该是1∶1,但事实上精子发生的过程中,分化出来的X、Y精子的比例是否也为1∶1并不清楚,因为精子发生过程中并不是所有细胞都能最终形成精子,然而要研究雌雄出生比率就需要先研究精子本身是否严格地按照1∶1形成,因此本实验通过建立快速可靠原位PCR技术平台为进一步研究精子发生的调控过程提供支持。步骤用HSL基因优化荧光原位PCR实验方案,包括蛋白酶K作用时间和浓度,原位PCR前先对精子进行解聚,再用SRY基因对精子进行原位PCR鉴定。结果在荧光显微镜下可清楚地看到精子头部的荧光信号,头部有绿色荧光信号的精子为带有SRY基因的Y染色体精子(Y精子),实验检测到昆明小鼠精子共493个,有信号的共273个,X∶Y=55.37%,经卡方检验,X精子与Y精子的实验结果趋近于1∶1。结论可利用荧光原位PCR技术在单细胞水平快速鉴定精子"性别",理论上可用于任何细胞的任何基因的鉴定。     

盐胁迫下三倍体小黑杨杂种无性系叶片蛋白质差异表达分析

【目的】探究三倍体小黑杨生长迅速原因。通过蛋白质差异表达分析,深入研究三倍体小黑杨生长发育机理,为其优质高产育种提供参考。【方法】以三倍体小黑杨杂种无性系为材料,分别用75 mmol/L NaCl溶液胁迫处理0、4、8、12和16 d,利用蛋白质双向电泳和MALDI-TOF/TOF质谱技术,探讨其不同处理条件下叶片差异表达蛋白。【结果】共检测到4 000多个蛋白点,包含96个差异蛋白点,其中盐胁迫4、8、12、16 d与对照相比,分别鉴定出5、21、36、34个差异蛋白点,对60个蛋白点进行质谱鉴定,这些蛋白按功能可分为8类:其中光合作用占25%、能量代谢占20%、氧化还原作用占12%、抗性蛋白占8%、生物合成和代谢占7%、运输蛋白占3%、信号转导占2%和未知蛋白占23%。【结论】三倍体小黑杨杂种无性系受到盐胁迫后,多种蛋白质共同参与应答,其中主要是光合作用和能量代谢相关蛋白,本研究可以为盐胁迫下林木蛋白质组学研究提供基础。     

差异蛋白质组学及其应用

蛋白质组学是后基因组研究中最主要的部分,其研究策略有2种:一种是"完全"蛋白质组学,目的是检测一种细胞类型或一种组织内基因组表达的所有蛋白质; 另一种是"差异"蛋白质组学,主要是筛选和鉴定不同种类或状态下各样本之间蛋白质组的区别与变化.着重介绍了差异蛋白质组学的特点、研究内容和应用前景,简要介绍了适用于差异蛋白质组学研究的相关技术和近期发展概况.     

采用比较蛋白质组学方法研究p38β激酶对293T细胞蛋白质表达的影响

采用比较蛋白质组学方法研究了过表达p38信号通路激酶p38β对人类肿瘤细胞293T细胞蛋白质表达的影响,利用双向电泳和质谱技术分离鉴定了13个差异表达蛋白质.这些差异蛋白的分布从细胞质膜到核,其功能涉及核酸、蛋白质、糖脂类分子的转录、合成和成熟,细胞物质跨膜运输,细胞周期调控以及细胞防御等.文献分析并没有发现上述鉴定的差异表达蛋白是p38β激酶现有直接底物的证据,提示其可能为新的p38β激酶相关蛋白.这些结果表明,比较蛋白质组学方法是寻找激酶新靶标的一种有效工具.     

低温胁迫下克恩氏冬青幼苗叶片差异蛋白质分析

【目的】研究克恩氏冬青叶片应答低温胁迫的蛋白表达情况,探讨克恩氏冬青耐寒的作用机理。【方法】以2年生幼苗为试材,对其进行-8 ℃和-16 ℃低温胁迫处理,运用双向电泳技术(2-DE)结合质谱技术(MALDI-TOF/TOF MS)检测并分析叶片差异表达蛋白,并对差异蛋白进行了生物信息学分析。【结果】在低温胁迫下,克恩氏冬青幼苗叶片中蛋白表达发生了明显变化,胁迫前后发现共有31个显著差异的蛋白质点,经质谱检测及数据库检索,成功鉴定了其中23个差异表达蛋白点。对其中的20个蛋白成功进行了功能分类,主要涉及蛋白质和氨基酸代谢、光合作用、氧化还原平衡、防御作用、碳水化合物代谢、脂类代谢、氮素代谢等生物学过程。【结论】克恩氏冬青应答低温胁迫是多种蛋白质共同作用的结果,主要通过调节多种代谢过程中的相关蛋白表达来发挥作用。     

采用比较蛋白质组学方法研究p38β激酶对293T细胞蛋白质表达的影响

采用比较蛋白质组学方法研究了过表达p38信号通路激酶p38β对人类肿瘤细胞293T细胞蛋白质表达的影响．利用双向电泳和质谱技术分离鉴定了13个差异表达蛋白质．这些差异蛋白的分布从细胞质膜到核．其功能涉及核酸、蛋白质、糖脂类分子的转录、合成和成熟．细胞物质跨膜运输．细胞周期调控以及细胞防御等．献分析并没有发现上述鉴定的差异表达蛋白是p38β激酶现有直接底物的证据。提示其可能为新的p38β激酶相关蛋白．这些结果表明．比较蛋白质组学方法是寻找激酶新靶标的一种有效工具．     

水稻幼苗叶片应答稻瘟病侵染的差异蛋白谱分析

为了探讨水稻感病基因型种质响应稻瘟病侵染的蛋白质表达谱的变化规律和作用途径,以水稻感稻瘟病种质日本晴为材料,采用接种稻瘟病菌分生抱子悬浮液,24,48和72 h后提取叶片蛋白质,采用i TRAQ蛋白质组学技术研究稻瘟病胁迫下水稻叶片蛋白质组的变化.结果表明,稻瘟病侵染诱导了水稻幼苗叶片内涉及氧化还原平衡、防御、信号传导、糖和能量代谢、氨基酸代谢、光合作用,以及蛋白质代谢等代谢途径相关的53个蛋白质的表达量发生了改变.GO分析表明稻瘟病主要调控了植株体内细胞内平衡、代谢过程和蛋白质代谢等生物学过程.稻瘟病侵染激活了活性氧代谢、防御,以及热休克蛋白等相关的途径,而抑制了蛋白质生物合成过程.结合这些差异表达蛋白的丰度变化结合它们可能的功能,描绘了水稻应答稻瘟病侵染的蛋白质代谢网络,有助于在蛋白质水平上了解其应答过程.     

基于非标记定量法的三疣梭子蟹精子塞蛋白质组学研究

三疣梭子蟹是我国重要经济蟹类。运用基于质谱的非标记蛋白定量技术,对三疣梭子蟹交配后所形成精子塞上下两部分的蛋白成分进行了比较分析。结果表明:三疣梭子蟹精子塞的上下两部分蛋白成分存在明显差异,共有22个差异表达蛋白家族。经生物信息学分析,差异表达蛋白主要来自于细胞、细胞组分、细胞器以及大分子复合物,以结合和催化活性功能为主,主要参与代谢、细胞以及单生物等生物学过程。其中,蛋白表达水平下调27个。差异蛋白富集的主要信号通路有催产素信号通路,内质网蛋白加工通路等。三疣梭子蟹精子塞形成的关键蛋白可能包括肌动蛋白与结合蛋白。同时结果表明精子塞的形成可能还与细胞内质网腔的氧化还原酶有关。     

肝癌细胞株HepG2的G1期、G2／M鞋细胞蛋白质组表达差异的研究

通过TdR（胸腺嘧啶核苷）调控人肝癌细胞株HepG2的细胞周期，运用双向电泳-图像分析-质谱技术研究肝癌细胞株HepG2的G1期、G2／M期全细胞蛋白质组表达的差异，探索参与肝癌细胞株HepG2的G1期、G2／M期调控相关的蛋白。以TdR诱导肝癌细胞株HepG2，分别得到同步化的G1期、G2／M期细胞，流式细胞术检测。采用比较蛋白质组学的研究技术（双向电泳、质谱分析）筛选G1期、G2／M期差异表达的蛋白质。结果流式细胞术检测显示TdR诱导后，分别获得（63．62±2．82）％的G2／M期同步化细胞，（75．24±0．17）％的G1期同步化细胞，通过双向电泳-图像分析-质谱技术得到21个差异表达的蛋白。其中G2／M期表达，G1期未见表达有10种蛋白；存在三倍以上的差异点11个：2种在G2期表达上调，9种在G1期表达上调。说明TdR阻断法能够获得很好的同步化细胞。质谱鉴定得到的这些差异表达的蛋白质涉及到细胞周期调控、DNA结合、转录调控、mRNA剪接、肽链合成起始、折叠以及细胞代谢等方面。     

不同木质底物诱导下桦剥管菌细胞内差异蛋白质分析

【目的】研究桦剥管菌在不同木质底物诱导下细胞内蛋白的差异表达情况,探讨桦剥管菌降解木材机理。【方法】以白桦、云杉木屑为诱导底物,利用蛋白质组双向电泳技术(2-DE)结合质谱技术(MALDI-TOF/TOF MS),检测桦剥管菌在不同树种木屑诱导下与对照组(未加木屑)相比菌体胞内蛋白质变化情况,对差异蛋白进行生物信息学分析。【结果】在白桦和云杉木屑诱导下,桦剥管菌细胞内蛋白表达发生了明显变化,处理组(添加木屑)共检测到32个细胞内差异表达蛋白点,经质谱检测及数据库检索,成功鉴定17个差异蛋白点,这些蛋白具有转移酶、水解酶、蛋白结合、细胞信号转导等分子功能,涉及分解代谢、有机物质代谢、氮化合物代谢、初级代谢、细胞生物合成和刺激响应过程。【结论】桦剥管菌降解木材是多种蛋白质共同作用的结果,通过调节多种代谢过程中的相关蛋白表达来发挥作用。     

高丹草及其亲本种子胚差异蛋白质组学分析

 高丹草是综合高粱和苏丹草双亲优良性状的一年生禾本科饲草,其杂种优势特别明显,但杂种优势形成机理还不明确。为了揭示高丹草杂种优势形成机理,本研究以杂种高丹草及其亲本的成熟胚为试材,利用Label free结合质谱技术,采用生物信息学分析方法在蛋白质组学水平进行研究。研究结果鉴定出差异蛋白124个,其中加性积累蛋白48个,占差异蛋白总数的38.71%,加性积累蛋白中上调蛋白19个,下调蛋白29个。鉴定出非加性积累蛋白为76个,占差异蛋白总数的61.29%,非加性积累蛋白的表达模式以超高亲表达所占比例最大（29个）,其次是偏高亲表达模式（18个）,偏低亲表达模式次之（14个）,另外还有超低亲表达模式（10个）,以及不属于该四种表达模式蛋白5个,因此,加性积累蛋白在高丹草成熟胚杂种优势形成上起主导作用。加性与非加性积累蛋白涉及多个功能组,主要是胁迫响应、碳水化合物代谢、转录调控、发育调控、信号转导、蛋白质代谢等功能类别。     

双向电泳和肽质谱技术分析结核杆菌H37Ra感染巨噬细胞引致的差异表达蛋白

利用双向电泳及质谱技术对感染结核杆菌H37Ra株前后的巨噬细胞U937株的蛋白质组进行分离和比较分析．双向电泳后在分子质量20～200ku，等电点pI3～10范围内分离出1913个不同蛋白质斑点，肉眼可以明显看见4个蛋白质斑点在表达上的差异．对其中分子质量约75ku等电点约9．5的蛋白质斑点酶解后，进行质谱分析，鉴定为分子质量75．4ku、等电点9．52的蛋白DEAD／H Box Polypeptide 18．说明用蛋白质组学研究结核杆菌与巨噬细胞相互作用机理是可行的，所鉴定的蛋白质DEAD／H Box Polypeptide 18可能与巨噬细胞防御系统有关．     

水稻叶片低温应答蛋白质组学研究进展

近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了水稻(Oryza sativa L.)叶片低温应答过程中蛋白质组的动态变化特征,在水稻叶片中鉴定到了504种低温响应蛋白质.系统分析了这些蛋白质的丰度变化模式,综述了水稻叶片应对不同程度低温胁迫(5~15℃处理0~8 d)过程中参与光合作用、糖类与能量代谢、胁迫与防御、转录与蛋白质代谢、信号转导,以及膜与转运等过程中的蛋白质丰度变化特征,为全面理解水稻低温应答的分子网络调控机制提供了线索.     

白斑综合征中国对虾肝胰腺蛋白质组学研究的技术探索

建立白斑综合征中国对虾肝胰腺蛋白质组学技术体系,以患白斑综合征中国对虾的肝胰腺为研究对象,健康中国对虾肝胰腺为对照组,探索2种蛋白质组学差异蛋白的分离和鉴定的方法. 采用双向凝胶电泳(4～7固相pH梯度干胶条,10%SDS-PAGE)分离蛋白质组,银染显色,图像分析软件比较分析,识别差异蛋白,胶上扣点,处理后通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MOLDI-TOF）得到肽质量指纹图谱,软件分析后应用Mascot数据库搜索软件鉴定蛋白. 分别获得中国对虾患白斑病组及对照组正常肝胰腺蛋白质组表达图谱. 分别识别出203和107个蛋白质点. 筛选并尝试鉴定数个差异蛋白. 对各方法步骤进行了技术探讨,对实验过程提出了一系列建议. 建立了双向电泳及生物质谱方法研究中国对虾白斑病的蛋白质组学技术体系. 该体系拓宽了对虾免疫生理研究的途径,以从蛋白质水平探讨对虾发病机制,寻找有效药物靶点.     

双向电泳联用质谱技术研究水稻明恢63对细菌性条斑病侵染的应答

水稻细菌性条斑病是由细条病菌物Xanthomonas oryzae pv.oryzicola（Xooc）引起的一种细菌性病害，是我国南方稻区的主要病害．为了探明水稻对细条病的应答机制，我们应用双向电泳联用质谱技术，研究了水稻品种明恢63在水稻细条病病菌侵染后不同时期的全蛋白变化，并对差异蛋白进行了鉴定以及分析归类．共鉴定出17种表达上调的蛋白和10种表达下调的蛋白，这些蛋白参与了水稻对细条病侵染的信号识别及防卫应答，其中包括信号转导类蛋白、防卫相关蛋白、代谢相关蛋白和参与蛋白质合成的蛋白等．     

肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期细胞蛋白质组表达差异的研究

通过TdR(胸腺嘧啶核苷)调控人肝癌细胞株HepG2的细胞周期,运用双向电泳-图像分析-质谱技术研究肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期全细胞蛋白质组表达的差异,探索参与肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期调控相关的蛋白.以TdR诱导肝癌细胞株HepG2,分别得到同步化的G1期、G2/M期细胞,流式细胞术检测.采用比较蛋白质组学的研究技术(双向电泳、质谱分析)筛选G1期、G2/M期差异表达的蛋白质.结果流式细胞术检测显示TdR诱导后,分别获得(63.62±2.82)%的G2/M期同步化细胞,(75.24±0.17)%的G1期同步化细胞,通过双向电泳-图像分析-质谱技术得到21个差异表达的蛋白.其中G2/M期表达,G1期未见表达有10种蛋白;存在三倍以上的差异点11个:2种在G2期表达上调,9种在G1期表达上调.说明TdR阻断法能够获得很好的同步化细胞.质谱鉴定得到的这些差异表达的蛋白质涉及到细胞周期调控、DNA结合、转录调控、mRNA剪接、肽链合成起始、折叠以及细胞代谢等方面.     

小鼠腹水瘤巨噬细胞对大肠杆菌O157免疫应答的膜蛋白质组学研究

采用膜亚蛋白质组学方法研究小鼠腹水瘤巨噬细胞Raw 264.7对致病性大肠杆菌O157的免疫应答反应,筛选并鉴定到24个差异表达的膜蛋白质.这些膜蛋白质与细胞免疫、细胞周期、细胞发育、细胞骨架、细胞生长等有关.在蛋白质水平上对巨噬细胞与大肠杆菌间的相互作用关系进行了一些探索性研究,为进一步揭示机体对病原反应的作用机制提供理论基础.