果实蛋白质组学研究的实验方法

双向电泳技术是蛋白质组学研究的基本方法之一。果实由于富含糖、多酚、单宁和有机酸等物质,蛋白质的提取比其它植物组织更加困难。本文主要介绍不同果实蛋白质的提取、等电聚焦系统和凝胶染色技术,并建立了一套适用于桃、樱桃、苹果、芒果和冬枣等多种果实蛋白质组学的研究方法。结果表明,采用匀浆法和酚抽提法提取果实的蛋白质,裂解缓冲液2溶解蛋白质,并用固相pH梯度进行等电聚焦,可以获得背景清晰和分辨率高的凝胶图谱,具有较好的重复性,可用于果实蛋白质组学的研究。我们的研究结果显示,固相干胶条与IEF管胶相比,具有更加明显的优势。而不同的染色方法,对结果影响不大。     

山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术的建立

以山黧豆叶片为材料,比较分析了蛋白质的不同提取方法,在此基础上着重于样品制备。对IPG胶条的选择,第一向等电聚焦和第二向SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的电泳程序及参数、染色方法等相关技术进行了比较和条件优化。结果显示：采用TCA-丙酮沉淀法提取蛋白质,裂解液中加入Tris-base作为蛋白酶抑制剂,等电聚焦电泳时延长低电压的电泳时间（30V、12h,500V、1h,1000V、2h）以促进盐离子泳出的方法对山黧豆叶片蛋白质进行双向电泳,并用考马斯亮蓝和银染复合染色法进行凝胶染色,能够获得蛋白点清晰的双向电泳图谱,说明用优化后的方法建立起的山黧豆叶片蛋白质双向电泳技术,蛋白质样品制备质量好,电泳分辨率高,完全适合于进一步的蛋白质组学研究。     

蒙古沙冬青叶蛋白质双向电泳体系的建立和优化

开展蒙古沙冬青叶组织的蛋白质组学研究,需要建立和优化叶的蛋白质组双向电泳体系。本研究以蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶片为材料,比较了不同总蛋白提取方法(TCA-丙酮法和Tris-饱和酚法)、不同染色方法(考马斯亮蓝染色和硝酸银染色)和不同蛋白质上样量对双向凝胶电泳蛋白质得率和等电聚焦效果的影响。结果显示,采用TCA-丙酮法提取蒙古沙冬青叶片总蛋白,蛋白质上样量500μg,以硝酸银染色SDS-PAGE胶,双向电泳的分辨率最高,图谱清晰。该方法的建立为开展蒙古沙冬青叶片蛋白质组定量和定性分析奠定了基础。     

适用于生菜叶片蛋白质双向电泳方法的建立及初步应用

以生菜(Lactuca sativa)叶片为研究材料,参考拟南芥和水稻的双向电泳方法,分析了等点聚焦时间和染色方法等影响双向电泳的关键因素,建立适合生菜叶片总蛋白质分离的双向电泳方法:采用三氯乙酸-丙酮沉淀法进行总蛋白质提取,用24cm固相pH梯度等电聚焦8000V×8h结合12%的SDS-PAGE进行双向电泳分离,银染法和考马斯亮蓝染色法染色都获得了较好的结果.应用Image-Master-Elite软件对考马斯亮蓝染色法染色的图谱进行分析表明:每张凝胶上都检测到超过1000个的蛋白质,不同凝胶之间蛋白质的匹配律达到98%,具有较高的分辨率和重复性.初步分析了生菜叶片蛋白质的等电点、分子量的分布情况,发现生菜叶片蛋白质的等电点以5.0～5.5之间最多而分子量主要集中在20～60kD之间.     

蝴蝶兰叶片蛋白质提取及双向电泳体系优化

通过对蛋白质提取、IPG胶条选择、上样量、水化方式、聚焦条件等方面的优化,建立蝴蝶兰叶片蛋白质的双向电泳体系。结果表明,采用酚抽提法提取蝴蝶兰叶片蛋白质的纯度较高,复溶较完全;双向电泳优化体系选用24 cm pH 3～10 NL的IPG胶条,被动水化,上样量为1.35 mg,B1程序进行等电聚焦,12%分离胶进行第二向电泳,考马斯亮蓝G-250染色。该方法获得分辨率较高、重复性较好的蝴蝶兰叶片双向电泳图谱,蛋白数点多达1163个,可以满足蝴蝶兰蛋白质组学研究和分析。     

玉米花丝蛋白质组双向电泳条件的优化

以玉米温敏自交不亲和系‘HE97’的花丝为材料,比较了3种不同蛋白质提取方法对双向电泳结果的影响,并对其中的蛋白质上样量、等电聚焦条件及SDS-PAGE凝胶浓度进行了探索与优化。结果表明,与酚提取法和改良的酚提取法相比,采用三氯乙酸/丙酮提取法提取蛋白质操作简便,所得的双向电泳图谱蛋白质点数较多,图谱背景清晰,是一种提取玉米花丝蛋白质的有效方法。优化后的双向电泳技术体系适合于玉米花丝全蛋白质的双向电泳分析。     

箭毒木种子蛋白质样品制备及双向电泳改良方法

建立箭毒木（Antiaris toxicaria）种子总蛋白的提取方法,以及可以对其蛋白质组进行分析的双向电泳条件。通过各种条件的优化与组合,建立了以TCA-丙酮为基础的Tris—HCl提取法提取总蛋白,第1向电泳为固相pH梯度等电聚焦,第2向电泳为垂直平板SDS-PAGE的双向电泳体系。通过对样品制备、样品溶解、等电聚焦电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳以及染色方法等关键步骤进行分析,获得了满意的双向电泳图谱。在探索适合箭毒木种子蛋白质组学研究双向电泳方法中,比较了三氯乙酸-丙酮沉淀法、和Tris—HCl法,以及对双向电泳过程中的关键步骤的改良,认为Tris—HCl法为最适方法,所得图谱背景清晰,蛋白质信息量最大,为箭毒木属植物的差异蛋白质组学的后续研究打下了坚实的基础。     

粘虫中肠总蛋白质双向电泳体系的优化方法

为了今后更好的利用双向电泳技术研究不同处理后粘虫Mythimna separata中肠蛋白表达差异,本研究比较了不同的蛋白提取方法、IPG胶条、二硫苏糖醇(DTT)浓度和等电聚焦条件,建立了适用于粘虫中肠总蛋白质的双向电泳体系。结果表明:采用Tris-饱和酚法提取蛋白质,选取p H为5-8的线性IPG胶条进行第一向等电点分离,按照DTT浓度I和等电聚焦程序II进行双向电泳分离,获得了蛋白质点数多、背景清晰、分辨率高的蛋白质双向电泳图谱。     

卷柏总蛋白质提取方法及双向电泳条件的建立

目的:建立复苏植物——卷柏总蛋白质的提取方法,以及可以对其蛋白质组进行阵列分离的双向电泳条件。方法:通过多种条件的组合与优化,建立了以物理和化学2种方法充分裂解植物组织细胞,并采用低温操作、加入PVP等去除植物组织中大量的酚类物质,最后离心去除不溶性杂质的卷柏蛋白质组双向电泳(2-DE)样品制备方法。第1向电泳为固相pH梯度等电聚焦,第2向电泳为垂直平板SDS-PAGE。结果:通过对样品制备、蛋白定量、第1向和第2向电泳、染色方法等各实验环节进行控制和优化,凝胶经考马斯亮蓝染色后,可分辨蛋白质斑点数约600个。结论:建立了卷柏总蛋白质的提取方法及蛋白质组双向电泳技术,为后续研究卷柏在干旱胁迫下的差异表达奠定了基础。     

红肉蜜柚汁胞蛋白质双向电泳体系优化研究

为建立适合红肉蜜柚发育过程中汁胞蛋白质组学的研究体系,以着色初始时期的红肉蜜柚汁胞为试材,摸索最适合的蛋白质双向电泳体系参数。结果表明,酚提取法比TCA-丙酮法更适合于红肉蜜柚汁胞总蛋白质的提取,提取得率高,双向电泳图谱清晰。采取18 cm、线性pH 3～10 和18 cm、线性pH 4～7 相结合的分析策略,可获得更为完整的蛋白质组信息,其第一向等电聚焦最佳参数（总伏小时数）分别为30 000 Vhs和43 000 Vhs。     

产热凝胶土壤杆菌ATCC31749蛋白质组双向电泳图谱的构建

建立了热凝胶生产茵土壤杆茵茵体总蛋白的蛋白质提取方法和双向电泳方案,确定了使用蛋白质裂解液(7 mol/L尿素,2 mol/L硫脲,1%ASB-14去垢剂,40 mmol/L Tris,0.001%溴酚蓝,1 mmol/L EDTA,1%TBP和1%两性电解质)结合超声破碎法来提取茵体总蛋白的方案为最佳,选择17 cm...     

建立和优化双向电泳分析柱花草根系蛋白谱的方法

本研究以柱花草根系为材料,比较了不同蛋白质提取方法和蛋白上样量等因素对双向电泳方法分析根系蛋白图谱的影响。结果表明,在苯酚法提取蛋白中,加入0.7mol·L-1NaCl和20%乙醇,并在蛋白沉淀过程中加入1/10倍体积5mol·L-1NaCl,能够有效去除组织样品中的非蛋白成分,结合使用pH4～7范围的IPG胶条,1mg根系蛋白可以在双向电泳图谱上分辨出较多蛋白点,图谱背景清晰,该体系适合柱花草根系蛋白质的双向电泳分析。     

A critical evaluation of sample extraction techniques for enhanced proteomic analysis of recalcitrant plant tissues

Most published proteomics studies of bulk plant tissues use a procedure in which proteins are precipitated with trichloroacetic acid (TCA) and acetone (TCA-A), but few attempts have been made to contrast this approach in a systematic way with alternative methods against a spectrum of tissues. To address this, TCA-A was compared with another acetone-based protocol (TCA-B) or a phenol (Phe)-based method, targeting a range of tomato tissues and three species of fruits that contain high levels of contaminating compounds: banana, avocado and orange. The Phe method gave a higher protein yield and typically greater resolution and spot intensity, particularly with extracts from tissues containing high levels of soluble polysaccharides. The methods also generated remarkably different two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) protein spot patterns. Peptide mass fingerprinting was used to identify polypeptides that were common to multiple extracts or uniquely present in one extract type. While no clear pattern emerged to explain the basis for the differential protein extraction, it was noted that the Phe method showed enhanced extraction of glycoproteins. These results suggest that the Phe protocol is highly effective with more recalcitrant tissues and that a combination of TCA-A and Phe methods provides enhanced 2-DE based proteomic analyses of most plant tissues.     

中枢神经蛋白质组分析中双向电泳技术的建立

建立和优化了中枢神经组织蛋白质组分析所需的双向电泳及相关技术.由于中枢神经组织结构的特殊性,样品处理非常困难.对样品液组成、样品处理、上样方式、上样量、IPG胶条和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳染色方法和保存等相关技术进行了比较研究和条件优化后,以固相pH梯度等电聚焦为第一向和SDS均一胶（T=12.5%）的水平电泳为第二向,成功地得到了神经组织双向电泳图谱.     

一株杜氏藻的分子鉴定与耐盐特性

杜氏藻属（Dunaliella）是绿藻门的一类极端耐盐的单细胞藻。本文通过核基因ITS序列和叶绿体基因rbcL序列确定了一株分离自舟山群岛的杜氏藻D3的分类地位,并比较了4种NaCl浓度对该藻的生长、蛋白质含量、总脂含量和叶绿素荧光参数的影响,以期为该藻在今后的科研与应用提供基础资料。结果表明,该藻与23株杜氏藻的ITS序列之间的遗传距离在0．026—0．136之间,与21株同属藻rbcL序列之间的遗传距离在0．005～0．060之间,由遗传距离和聚类图推断该杜氏藻D3属于D．viridis。不同NaCl浓度对该藻D3生长影响表明1．00mol·L^-1NaCl培养藻生长最快,培养至10d时,0．44mol·L^-1、2．00mol·L^-1和3．00mol·L^-1NaCl培养藻细胞数分别是它的85．9％、93．2％和80．7％;该藻可溶性蛋白含量在1．00mol·L^-1 NaCl培养最高;藻细胞总脂含量在0．44-2．00mol·L^-1NaCl浓度范围内随盐度升高总脂含量增加,2．00mol·L^-1 NaCl培养最高（占干重的22．3％）;叶绿素荧光参数（F√Fm、ФPSII qp）在高盐（3．00mol-LL^-1 NaCl）培养显著降低,而NPQ则升高。     

西伯利亚蓼谷胱甘肽转移酶和半胱氨酸合成酶基因在酿酒酵母中的共表达

谷胱甘肽转移酶和半胱氨酸合成酶在清除活性氧（reactive oxygen species,ROS）中起重要作用。采用0．36mol·L^-1 NaHCO3对西伯利亚蓼（Polygonum sibiricum）进行胁迫处理,荧光定量PCR分析表明这2个基因的表达受盐胁迫强烈诱导。为了分析2个基因是否具有抗盐能力以及其相互协同能力,从cDNA文库中获得谷胱甘肽转移酶（GST）和半胱氨酸合成酶（Cs）2个基因,分别将GST、CS和GST＋CS转入酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中,并分别命名转基因酵母为ty-gst、tycs和ty-gc。在1mol·L^-1 Na2C03和5mol·L^-1 NaCl胁迫处理下,转基因酵母（ty-gst、ty-cs和ty-gc）的耐盐能力均明显高于野生型酵母（㈣,而三者之间并无显著差别。在0．4mol·L^-1 NaCl胁迫处理下,转基因酵母（ty-gst、ty-cs和ty-gc）的抗氧化酶类相关基因SOD1、SOD2、GPX1和GPX3的表达量均低于野生型酵母（对照）（wy）,而CTA7表达量均高于野生型酵母（对照）（wy）。转基因酵母ty-cs在0．4mol·L^-1 NaCl胁迫处理前后其超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxJdase,GPX）的活性均表现为最高。     

适用于盐生植物的双向电泳样品制备方法

比较了三氯乙酸,丙酮沉淀法（TCA）、三氯乙酸沉淀法（E-TCA）和酚抽法（Phe）3种方法对盐生植物盐角草（Salicornia europaea L．）总蛋白的提取效果。3种方法分别得到579、343和535个蛋白点;TCA和E-TCA法所得图谱均存在严重的横向纹理,Phe法所得图谱则背景干净,基本上没有纹理。说明Phe法不仅能很好地提取盐角草蛋白,而且能有效去除样品中的盐分。对Phe法的提取液进行了改进,所得图谱背景更加清晰,蛋白点数增加。为其他盐生植物以及嗜盐微生物蛋白质的提取提供了重要参考。