鼠肝质膜蛋白质组研究的方法评估

细胞质膜是细胞中重要的细胞器, 在肝功能的发挥中具有非常重要的作用. 使用蔗糖密度梯度离心纯化细胞质膜, 通过电子显微镜观察和免疫印迹法检验膜的纯度. 结果显示, 与组织匀浆成分相比, 质膜富集了20倍, 线粒体的污染减少了约50%. 提取的蛋白质用二/一维凝胶电泳(2DE/1DE)分离、胰酶酶解、电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)和基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定, 或者提取的蛋白质直接进行溶液内酶解、液相色谱串联电喷雾离子阱质谱(LC-LTQ)(鸟枪法)鉴定. 一共鉴定了547个非冗余蛋白质, 其中34%为质膜或质膜相关蛋白质. 优化和评估了质膜蛋白质组研究的方法, 且对鼠肝质膜蛋白质组进行了系统的分析.     

2DE-MS中膜蛋白质组的研究进展

2-维凝胶电泳(2DE)具有高分辨率、高通量等特点,已被广泛地用于蛋白质组的研究.然而,2DE-MS在膜蛋白质组学研究方面却有其局限性,主要因为:膜蛋白具有低丰度、难溶、等电点时易沉淀、难酶解等特点.然而随着亚细胞分离技术和直接的生化方法富集等技术的发展,低丰度问题得到了极大的改善;增溶剂(尿素,硫脲),新的两性离子和非离子去垢剂,以及有机溶剂等的利用极大地改善了膜蛋白质组的溶解性能;同时,一些新的2DE技术的利用扩大了常规2DE的分离范围.在膜蛋白裂解方面,将酶解法与化学法(CNBr)相结合,另外先进的质谱技术的发展使得膜蛋白质组的研究在最近几年取得了较大的发展.现对2DE-MS途径中,膜的富集、膜蛋白的提取、分离、酶解、鉴定方面的进展进行综述.     

生物质谱结合IMAC亲和提取和磷酸酶水解分析蛋白质磷酸化修饰

蛋白质磷酸化是生物体内非常重要的翻译后修饰方式 ,对磷酸化蛋白质的分析及磷酸化位点的确定有助于理解与其相关的生物功能。基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱和电喷雾 四极杆 飞行时间质谱这两种生物质谱仪在蛋白质鉴定和翻译后修饰分析中发挥着重要作用。固相金属亲和色谱可选择性亲和提取肽混合物中的磷酸肽 ,结合磷酸酶水解实验和基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱分析可确定肽混合物中的磷酸肽 ,最后用电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱分析磷酸肽的序列 ,结合数据库检索确定磷酸化位点。     

多维色谱-串联质谱联用技术分离和鉴定小鼠肝脏质膜蛋白质

采用自动在线纳流多维液相色谱 串联质谱联用的方法分离和鉴定蔗糖密度梯度离心法分离和富集的小鼠肝脏质膜蛋白质 .以强阳离子交换柱为第一相 ,反相柱为第二相 ,在两相之间连接一预柱脱盐和浓缩肽段 .用含去污剂的溶剂提取细胞质膜中的蛋白质 ,获得的质膜蛋白质经酶解和适当的酸化后通过离子交换柱吸附 ,分别用 10个不同浓度的乙酸铵盐溶液进行分段洗脱 .洗脱物经预柱脱盐和浓缩后进入毛细管反相柱进行反相分离 ,分离后的肽段直接进入质谱仪离子源进行一级和二级质谱分析 .质谱仪采得的数据经计算机处理后用Mascot软件进行蛋白质数据库搜寻 ,共鉴定出 12 6种蛋白质 ,其中 4 1种为膜蛋白 ,包括与膜相关的蛋白质和具有多个跨膜区的整合膜蛋白 ,为建立质膜蛋白质组学研究的适宜方法和质膜蛋白质数据库提供了有价值的基础性研究资料 .     

温和过甲酸氧化辅助酶解结合液质联用技术鉴定大鼠大脑皮层质膜蛋白质

由于膜蛋白质尤其是内在膜蛋白的强疏水性,分析和鉴定质膜蛋白质仍然是以质谱为基础的蛋白质组学的方法中的一个难点.过甲酸氧化是一种应用广泛的打开二硫键的方法,温和的过甲酸试剂能完全的将半胱氨酸转化为半胱磺酸,将甲硫氨酸转化为甲硫氨酸砜,从而使目的蛋白更易溶于水介质.采用蔗糖密度梯度离心法纯化得到大鼠大脑皮层质膜,提取的质膜蛋白质经温和过甲酸氧化处理后经胰酶酶解消化得到肽段,利用LC-MS/MS对所得肽段进行质谱分析,采集的原始数据用Mascot软件进行库搜寻鉴定.此方法是研究质膜蛋白质的新方法,温和过甲酸氧化显示出很好的氧化效果却避免其它不利于鉴定的副反应.从大鼠大脑皮层膜提取物共鉴定出220种蛋白质,其中73种为整合膜蛋白,证明对质膜蛋白质直接进行温和过甲酸氧化然后酶解的方法辅助酶解可以有效的鉴定质膜蛋白质.     

Jurkat T细胞质膜蛋白组学研究初探

目的:分析Jurkat T细胞质膜蛋白质组成,并对这些质膜蛋白的生理学过程和功能进行初步分析,为进一步研究Jurkat T细胞膜蛋白功能奠定基础.方法:首先采用差异密度梯度离心法提取Jurkat T细胞膜蛋白,然后将提取出的膜蛋白根据分子量大小通过SDS-PAGE进行初步分离,再进一步将分离出的蛋白条带切下进行胶内酶解,酶解后的肤段通过液相-芯片-离子阱质谱技术进行鉴定和生物信息学分析,建立Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并进一步通过GO(Gene Ontology)对这些质膜蛋白进行功能分析.结果:成功提取了Jurkat T细胞的膜总蛋白,并建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,共鉴定出618个质膜蛋白,经GO注释分析,其中与结合功能相关的质膜蛋白有493个,与信号转导活性相关的有186个,具有酶催化活性的有166个,具有转运活性的有137个,有些还具有酶调节活性、结构分子活性或者运动活性等,功能尚不清楚的有49个.结论:通过差异密度梯度离心,结合一维SDS-PAGE和HPLC-CHIP-MS/MS,成功建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并通过GO注释,初步分析了这些蛋白的功能和生理学过程,为进一步研究Jurkat T细胞质膜蛋白的功能奠定了基础.     

真核细胞质膜蛋白质组研究进展

细胞膜（质膜）蛋白质是细胞的“门铃”与“门户”,是许多药物的作用靶标。细胞质膜蛋白质组的研究正成为蛋白质组研究的热点,这方面的研究有利于具有重要功能的低丰度蛋白质的发掘,为药物研发和疾病的诊断提供靶体与标记蛋白质。然而,质膜蛋白质组的研究在强疏水性跨膜蛋白质和低丰度膜蛋白质的分离和鉴定上遇到了方法学的挑战。本文对质膜及其微区的纯化、质膜蛋白质组的分离与鉴定、生物信息学,以及亚细胞定位研究的近期进展作扼要介绍。     

纳升电喷雾串联质谱技术对阻断泛素通路诱导凋亡相关蛋白质的鉴定

应用毛细管液相色谱 电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱和纳升电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱技术 ,对阻断白血病细胞泛素通路诱发的凋亡相关蛋白质进行了鉴定。通过双向电泳发现 ,蛋白质斑点H在阻断Mo7e白血病细胞泛素通路 2h之后 ,表达量明显增加 ,6h达到最高。该斑点经MALDI TOF MS肽质量指纹谱分析未获结果 ,但通过上述 2种串联质谱技术获得其胰蛋白酶水解肽段的串联质谱图和肽段的全长序列 ,经检索均确认为RhoGDIβ蛋白。进一步发现阻断泛素通路还诱发了另 2个斑点出现 ,位于H点附近 ,经鉴定为同一蛋白质 ,可能是不同翻译后修饰所造成     

大鼠海马细胞质膜的分离及其蛋白质组学分析

运用差速离心和连续蔗糖密度梯度离心的方法分离纯化成年大鼠海马组织细胞质膜并用Western blotting对质膜样品进行检测.结果表明,在蔗糖密度梯度离心介质中,膜片主要集中于蔗糖浓度为32%~42%的区段(密度约1.13~1.18),其次是20%~25% (密度约1.08~1.10)的区段.39%(密度约1.17)层面上质膜浓度和纯度最高.一维SDS-PAGE分离和CapLC-MS/MS分析后,通过数据库搜寻从大鼠海马组织细胞质膜样品中共鉴定出135种蛋白质, 其中质膜蛋白和与膜相关的蛋白质共70种(占51.9%), 主要包括Na⁺/K⁺-ATPase、Glutamate/aspartate transporter、Lipophilin、GLAST 1a等. 为研究海马组织细胞的功能和大鼠海马组织细胞质膜蛋白质数据库的建立积累了有价值的资料.     

绿茶糖苷类香气前体的GC-MS和HPLC-ESI-MS~n分析

采用高效液相色谱-电喷雾多级串联质谱法(HPLC-ESI-MSn)并结合气相色谱-质谱法(GC-MS)分析鉴定了绿茶中的糖苷类香气前体物质。茶样经甲醇提取,HPD-500大孔吸附树脂分离富集糖苷,GC-MS跟踪监测酶解后挥发性苷元,然后通过电喷雾多级质谱,根据正负离子模式下的准分子离子峰和多级质谱裂解碎片,鉴定了13种糖苷类香气前体物质,其中2种糖苷首次发现存在于绿茶中。     

利用TMT标记结合2DLC-MS/MS技术对水牛卵母细胞体外成熟前后差异蛋白质组的分析

本试验利用TMT标记并结合二维高效液相色谱/串联质谱联用的研究策略对水牛卵母细胞成熟前后差异蛋白质组进行分析。试验首先收集水牛成熟前卵母细胞和成熟后卵母细胞,分别提取卵母细胞这两个时期的蛋白质,酶解蛋白后进行TMT标记,其中TMT-126标记成熟后的肽段,TMT-129标记成熟前的肽段,标记后采用强阳离子交换柱对酶解得到的肽段进行分离,接着进行nano LC分离,质谱分析采用在线连接电喷雾串联Orbitrap的方法,最后使用SEQUEST软件进行数据库搜索,采用生物信息学方法对鉴定得到的差异蛋白质进行初步分析。根据定量差异倍数≥2即认为蛋白表达存在差异,鉴定出卵母细胞成熟前高表达的蛋白有18种,成熟后高表达的蛋白有26种。对这些差异蛋白进行生物信息学分析表明,利用TMT标记并结合二维高效液相色谱/串联质谱联用的研究策略可以有效地分离和鉴定水牛卵母细胞成熟前后的蛋白质。本试验发现可能与水牛卵母细胞成熟相关的标志性蛋白:调控细胞凋亡蛋白(BCL2L10)、胎球蛋白(AHSG)、伴侣蛋白(Erp29),这可能为今后研究水牛卵母细胞成熟前后的蛋白质表达变化规律提供了试验依据。     

牛血清白蛋白胰蛋白酶酶解产物的色谱-质谱联用分析及其三种数据库搜寻鉴定方法的比较

利用反相高效液相色谱 (RP HPLC)和电喷雾串联质谱 (ESI MS MS)联用技术直接对模式蛋白分子 (牛血清白蛋白 ,BSA)的胰蛋白酶酶解产物进行分离和测定 .获得的一系列BSA酶解片段的一级 (MS)和二级 (MS MS)质谱数据经分析软件处理后 ,分别在不同处理和不同参数条件下 ,用 3种不同的方法通过网上蛋白质数据库进行蛋白质搜寻鉴定 .结果显示 ,3种搜寻法都能正确地鉴定该蛋白质 ,其中以利用MS数据的肽质量指纹谱搜寻法 (PMF法 )较为快捷方便 ,但鉴定结果易受数据处理和数据库搜寻鉴定时参数设置等因素的影响 ;利用未解析MS MS数据 (rawMS MSdata)的搜寻法可在较宽的搜寻参数变化范围内获得明确的鉴定结果 ;而借助从头测序 (denovosequencing)结果的序列搜寻法 (sequencequery)则显示出更高的专一性 ,利用较少酶解片段数据就能得到稳定和明确的鉴定结果 ,搜寻参数变化的影响很小 .就酶解条件、数据处理和搜寻参数设置对蛋白质鉴定结果的影响展开详细的讨论 ,为蛋白质组学研究中的数据处理和库搜寻鉴定积累了可借鉴的资料     

茅苍术质膜蛋白的制备及其双向电泳蛋白质组学平台的构建

探讨濒危药用植物茅苍术的质膜蛋白质组方法,旨在达到了解其次级代谢物的代谢途径,并对相关药用活性成分进行代谢调控的目的。以茅苍术的根、茎、叶为实验材料,确定了超速离心结合双水相法作为提取、纯化其质膜蛋白的方法 ;进而对这些质膜蛋白的双向电泳分离条件进行了系统的优化和后期的部分蛋白质鉴定。结果表明,分别采用质量分数为6.4%、6.3%和6.1%的聚合物葡聚糖T-500和聚乙二醇PEG 3350(W/W)的双水相体系对超速离心后的茅苍术根、茎、叶粗膜组分进行处理可获得对应纯度高达92.1%、91.5%和90.8%的质膜蛋白;以2%CHAPS和2%Triton X-100作为组合变性剂裂解膜蛋白,等电聚焦总量为80 000 Vhs,浓度为12.5%-15%的梯度SDS-PAGE分离胶对100μg质膜蛋白进行双向电泳,通过Image Master 2D Platinum 7.0分析软件分别在根、茎、叶的质膜蛋白凝胶图谱上识别出了267、297和248个蛋白斑点;进一步比较分析了这3种组织质膜蛋白的异同之处,并选取其中的5个蛋白质利用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪成功进行了鉴定。一套完整的同时适用于茅苍术根、茎、叶各个组织的从高纯度质膜蛋白的制备到膜蛋白的质谱鉴定的蛋白质组学技术平台被成功构建。     

大鼠脑皮质表达蛋白质组学研究

文章用蛋白质组学方法初步分析大鼠脑皮质蛋白质的表达。提取大鼠脑皮质蛋白质,双向凝胶电泳分离,考马斯亮蓝染色,胰蛋白酶胶内酶解,用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱对酶解后的肽段进行分析,根据肽质量指纹图谱,检索专业数据库(Swissprot),对蛋白质进行鉴定。鉴定出84个蛋白,分别属于代谢酶、细胞骨架蛋白、热休克蛋白、抗氧化蛋白、信号传导蛋白、蛋白酶体相关蛋白、神经元特异蛋白及神经胶质蛋白等。文章结果丰富了大鼠脑皮质蛋白质组数据库,为在大鼠模型上研究神经疾病奠定了基础。     

定量蛋白质组学研究的技术体系

从蛋白质组水平上对基因表达进行准确的定量分析,是比较蛋白质组学的重要内容,是研究重大疾病致病机制以及药理控制机制的必要手段。定量分析蛋白质组的方法主要包括:2DE结合串联质谱技术,稳定同位素标记技术等。     

生物质谱技术在糖蛋白结构分析中的应用

生物质谱包括基质辅助激光解吸附飞行时间质谱及电喷雾质谱被广泛应用于生物样品如多肽、蛋白质及核酸的分析,由于这种具有软电离方式的质谱具有极高的灵敏度及准确度,目前也被成功地用于糖蛋白的结构分析,与普通的化学方法相比,质谱法快速、简单,结合网上数据库检索、凝集素亲和提取、二维凝胶电泳以及靶上直接酶切等新方法,可以提供糖蛋白的一级结构乃至高级结构的信息。     

细胞质膜蛋白质组学研究技术进展

质膜蛋白在细胞中执行着非常重要的功能。随着蛋白质组学的发展,细胞质膜蛋白质组学成为蛋白质组学研究的重要组成部分,它为质膜蛋白的生物功能研究及药物靶标的发现提供了新的途径。然而,质膜蛋白丰度低、疏水性强,对现有蛋白质组学研究技术提出了挑战。简要综述了近年来质膜蛋白质组研究的相关技术进展,包括富集、提取分离鉴定方法及定量和生物信息学研究方法等。     

一种适合针刺活检样品的蛋白质组学分析方法

针刺活检样品是一种重要的临床组织样品,其蕴涵的蛋白质信息,对了解人类疾病极为重要.然而,由于该样品的体积极小,其研究受到很大限制.本文建立和优化了适合针刺活检样品的基于双向电泳的蛋白质组学分析平台：通过直接抽提获得针刺活检组织的蛋白质样品;用24 cm 固定梯度干胶条(pH 3-10NL)等电聚焦及12.5% SDS-PAGE分离获得蛋白质样品;感兴趣的蛋白质点经过胰酶酶解后用MALDI TOF/TOF质谱分析.运用所建立的平台对3例来自3只不同大鼠的肝脏针刺活检样品进行分析,获得了多于2500个蛋白质点的高重复性的二维凝胶银染图谱.应用该方法分析人前列腺针刺活检样品的蛋白质组,同样获得了高质量、高重复性的结果.其中随机选取的包括低丰度点在内的57个蛋白质点,经胰酶酶解后进行MALDI串联质谱分析,均获得了高确定性的鉴定结果.通过建立针刺活检样品的蛋白质组学分析方法,为研究人类疾病的分子机制提供了必要的前提保障.     

水稻根质膜蛋白质组双向电泳水化液的优化

以水稻(Oryza sativa L.)苗期幼嫩根尖作为材料,利用葡聚糖-聚乙二醇两相分配法纯化得到纯度达90%的质膜组分,使用4种不同的水化液溶解质膜蛋白,进行IEF/SDS-PAGE双向电泳和MALDI-TOF/TOF质谱分析.结果显示,4种水化液中,以7 mol/L Urea2、mol/L Thiourea、4%CHAPS、20 mmol/L DTE、1%ASB14的条件对膜蛋白的溶解效果和双向电泳分离效果最好;16个被鉴定蛋白中有9个为质膜相关蛋白,5个为未知蛋白,来自其它细胞器的蛋白仅有2个.研究表明,在常用水化液中添加磺基甘氨酸三甲内盐ASB14有利于植物细胞质膜蛋白质组的分析,并且该优化条件下的双向电泳适合分离水稻质膜中亲水性相对较高的膜附着蛋白.     

应用蛋白质组学技术筛选胃癌耐药相关蛋白质

胃癌多药耐药性是临床胃癌化疗失败最主要的原因之一,但其分子机制仍然不太清楚.为了寻找新的胃癌耐药相关的蛋白质,揭示胃癌多药耐药的分子机制,以胃癌细胞SGC7901和长春新碱诱导的耐药胃癌细胞SGC7901/VCR为研究对象,应用二维凝胶电泳(two-dimensionalelectrophoresis,2-DE)技术分离两种细胞的总蛋白质,图像分析识别差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assistedlaserdesorption/ionizationtimeofflightmassspectrometry,MALDI-TOF-MS)及电喷雾电离串联质谱(electrosprayionizationtandemmassspectrometry,ESI-Q-TOF)对差异表达的蛋白质点进行鉴定,蛋白质印迹和实时RT-PCR验证部分差异蛋白质在两株细胞中的表达水平,反义核酸转染技术分析HSP27(heatshockprotein27,HSP27)高表达与SGC7901/VCR耐药的相关性.得到了分辨率较高、重复性较好的两株细胞系的二维凝胶电泳图谱,质谱分析共鉴定了24个差异蛋白质点,蛋白质印迹和实时RT-PCR验证了部分差异蛋白的表达水平,反义寡核苷酸抑制HSP27表达能增加SGC7901/VCR对长春新碱的敏感性.研究结果不仅提示这些差异蛋白质如HSP27,Sorcin等可能与胃癌的多药耐药相关,而且为揭示胃癌细胞的多药耐药性产生机制提供了线索.