双向凝胶电泳中三种蛋白质检测方法的比较

高通量双向电泳是蛋白质组学的核心 ,双向电泳凝胶上蛋白质点的检测方法应具有灵敏度高、线性范围宽和兼容质谱鉴定等优点 .采用差异凝胶电泳 (differencegelelectrophoresis ,DIGE)技术以Cy3(1 (5 carboxypentyl) 1′ propylindocarbocyaninehalideN hydroxysuccinimidylester)和Cy5 (1 (5 carboxypentyl) 1′ methylindodicarbocyaninehalideN hydroxysuccinimidylester)荧光分别标记正常和TNF α处理细胞的蛋白质 ,用Cy2 (3 (4 carboxymethyl)phenylmethyl) 3′ ethyloxacarbocyaninehalideN hydroxysuccinimidylester)荧光标记正常和TNF α处理细胞蛋白质的等量混合样品作为内标 ,混合 3种荧光标记的蛋白质后 ,在同一等电聚焦胶条进行聚焦 ,然后在聚丙烯酰胺凝胶上进行第二向电泳 ,用 3种波长的激光激发扫描得到凝胶图象 ,DIGE中多个样品在同一条件下电泳 ,因而匹配率高 ,且引入内标使蛋白质点的检测与定量更为准确 .DIGE技术与质谱相结合 ,实现了高通量和相对准确定量 .与硝酸银和考马斯亮蓝染色结果相比较 ,DIGE技术具有灵敏度高、线性范围宽和不影响后续质谱鉴定等优点     

改良的蛋白质电泳考马斯亮蓝染色方法研究

旨在建立简便、经济、灵敏以及质谱兼容的蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳染色法,在胶体考染(Blue Silver)配方(0.12%的考马斯亮蓝G-250,10%的磷酸,10%的硫酸铵,和20%的甲醇)的基础上,通过优化凝胶固定时间与染色液中各物质用量,得到改良的染色液配方(0.1%的考马斯亮蓝G-250或R-250,5%的磷酸,5%的硫酸铵,10%的甲醇)及简便的操作步骤。试验对比结果显示,改良方法一与胶体考染相比仍保持了较高的染色灵敏度以及较好的质谱兼容性,且有机试剂使用量更少,染色深度与蛋白质量的线性关系也更好。     

人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白质的鉴定及生物信息学分析

糖蛋白质组学方法鉴定人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白质,将有助于发现肝癌、慢性肝病相关异常核心岩藻糖基化蛋白质.应用凝集素亲和层析技术、双向电泳(2-DE)联合基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-MS/MS)分析,建立人健康肝组织核心岩藻糖基化蛋白表达谱,图谱均点数为(130±3)个,挖取90个蛋白质点进行质谱鉴定,数据库搜索及去冗余后,共鉴定53种蛋白质,主要分布于pI5～9,分子质量为10～100ku区域处.Gene Ontology分类发现它们参与体内代谢等过程,应用NetNGlyc对它们进行糖基化位点预测,并通过蛋白质免疫沉淀联合凝集素亲和印迹对其中的结合珠蛋白前体,α烯醇化酶的核心岩藻糖基化进行了再验证.以上结果提示,凝集素层析、2-DE联合MALDI-TOF-MS/MS分析是一种鉴定某种特定类型糖蛋白的高通量检测方法,所建立的表达谱可用于发现疾病发生、发展中相关的异常核心岩藻糖基化蛋白质.     

同时放化疗敏感性不同宫颈癌组织的二维电泳图谱建立及质谱分析

目的:分析同时放化疗后高敏感和低敏感中晚期宫颈癌组织之间蛋白质组的差异,为确定宫颈癌同时放化疗敏感性相关蛋白提供依据。方法:收集治疗前的中晚期宫颈癌活检组织标本,均为中分化鳞癌,置于—80℃超低温冰箱保存。同时放化疗后,根据WHO实体瘤疗效判断标准,将收集的10例宫颈癌组织标本分为高敏感组(5例)和低敏感组(5例);提取组织总蛋白,进行双向凝胶电泳(two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)得到凝胶图谱,采用PD-quest 7.0软件进行匹配和差异分析,识别两组之间表达差异蛋白点。将部分差异蛋白点进行胶内原位酶解后进行MALDI-TOF-MS分析,获取肽质量指纹图,数据库搜索鉴定蛋白质。结果:建立了分辨率高,重复性好的同时放化疗后宫颈癌组织高敏感组和低敏感组的双向凝胶电泳图谱。高敏感组蛋白点数为781±74个,低敏感组蛋白点数为766±52个,组间平均匹配率为87.6%。质谱分析成功鉴定15个差异表达蛋白,其中7个蛋白质在高敏感组高表达,8个蛋白质在高敏感组低表达。结论:蛋白质2-DE图谱和质谱鉴定结果说明同时放化疗后高敏感组和低敏感组宫颈癌组织间存在蛋白质表达的差异,这些蛋白质可能与同时放化疗敏感性有关。     

橡胶树死皮病胶乳C-乳清差异表达蛋白质的筛选与鉴定

橡胶树死皮病(Tapping Panel Dryness,TPD)在世界各橡胶种植园普遍发生,给橡胶种植业带来严重的危害。为了更好地了解和阐明死皮病发生、发展的分子机制,本研究应用双向凝胶电泳技术（2-DE）比较橡胶树死皮株与健康株胶乳C-乳清蛋白质组表达的差异。采用固相pH梯度双向凝胶电泳分离橡胶树死皮株与健康株C-乳清的总蛋白质,凝胶经考染显色后,用PDQuest7.40图像分析软件进行比较分析,识别差异表达的蛋白质。这些点经过胶内酶切后进行基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析获取肽质指纹图谱(PMF),Mascot软件搜索SWISS-PROT和NCBInr数据库鉴定蛋白质。结果：①橡胶树死皮株与健康株C-乳清凝胶的平均蛋白质点数分别为1075±35和1134±27,其平均匹配的点数分别为982±38和1008±22,组内图像匹配率达91.89﹪和88.72﹪。②橡胶树死皮株与健康株C-乳清组间的平均匹配蛋白点数为970±25。利用MALDI-TOF-MS质谱技术对40个差异明显的蛋白点进行分析鉴定,通过查询数据库鉴定了27个蛋白质。本研究建立了分辨率高且重复性较好的橡胶树死皮株与 健康株胶乳C-乳清的双向凝胶电泳图谱,并应用质谱技术鉴定了其中表达差异的蛋白质点,这些差异表达的蛋白质可能参与了死皮发生和发展的过程。     

青年和老年人结肠上皮的比较蛋白质组学研究

衰老的大肠上皮不仅多种生理功能下降,而且对大肠癌在内的多种衰老相关的肠道疾病易感性显著增加,但结肠上皮衰老及衰老的结肠上皮对癌症易感的分子机制仍然不清楚.为此,应用双向凝胶电泳(2-DE)技术分离青年人及老年人的正常结肠上皮的总蛋白质,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(MALDI-TOF-MS)对差异表达的蛋白质点进行鉴定,免疫组化和实时定量(real-timequantitative)PCR检测部分差异蛋白,在青年人和老年人结肠上皮中的表达水平.得到了分辨率较高、重复性较好的青年人和老年人结肠上皮的2-DE图谱,质谱分析鉴定了17个结肠上皮衰老相关的蛋白质,免疫组化和real-timequantitativeRT-PCR证实了部分差异蛋白质的表达水平.研究结果提示,线粒体功能受伤、抗氧化能力下降是结肠上皮衰老的重要原因,4个差异蛋白质即guaninenucleotide-bindingproteinbetasubunit-likeprotein(Rack1)、stress-70protein、40SribosomalproteinSA和chlorideintracellularchannelprotein1可能与衰老的结肠上皮对癌症易感有关.     

人肝癌细胞系的糖蛋白质组学研究

糖基化是最重要的蛋白质翻译后形式之一,糖基化蛋白的糖链部分影响着蛋白质的折叠和稳定性以及其生物学功能.许多恶性肿瘤组织与正常组织相比已显示出蛋白质糖基化的差异.采用蛋白质组学分析方法结合先进的糖蛋白荧光染色技术,研究了正常人肝细胞系(ChangLiver)和人肝癌细胞系(Hep3B)糖蛋白糖基化的差异.首先用细胞裂解法提取细胞总蛋白质,进行双向电泳(2-DE),然后用pro-QEmerald488糖蛋白荧光染料进行糖蛋白染色,得到两种细胞系糖基化蛋白表达谱,经2-DE分析软件Dymension分析2-DE图像,比较糖蛋白的糖基化程度,并对糖基化蛋白进行质谱鉴定.结果显示正常人肝细胞表达(74±2)个(n=3),而人肝癌细胞系表达(78±3)个糖蛋白(n=3).两者匹配的糖蛋白质点31个,Hep3B表达而ChangLiver不表达的糖蛋白质点47个,ChangLiver表达而Hep3B不表达的糖蛋白质点43个.两种细胞系糖基化程度存在明显差异,与正常人肝细胞相比,肝癌细胞发生糖基化改变的糖蛋白有25个,其中糖基化水平上调的有10个,下调的有15个,质谱鉴定出12个发生糖基化改变的糖蛋白.这些结果显示蛋白质糖基化改变可能在肝癌的发生和发展中起一定作用.     

家蚕丝腺蛋白质组学研究方法的建立

通过高精度的双向电泳技术对家蚕中部丝腺组织的蛋白质进行分离,采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assistedlaserdesorption/ionizationtimeofflightmassspectrometry,MALDI-TOF-MS)对其中一些表达量较高的蛋白点进行鉴定,并利用GPMAW(GeneralProtein/MassAnalysisforWindows)软件结合家蚕基因组预测的蛋白质数据库构建本地的肽质量指纹图谱数据库,对所得到的肽质量指纹图谱进行分析。研究发现,经过双向凝胶电泳及其图象分析技术,硝酸银染色和考马斯亮蓝染色分别能分离出500个以上和100个以上的蛋白点。这些蛋白质点主要集中在分子量15~90kD区域,等电点pH3·5~7之间。MALDI-TOF-MS鉴定的25个考染蛋白点中有60%以上的PMF(PeptideMassFingerprint)的信号峰较强。在数据库检索过程中,利用家蚕肽质量指纹数据库所得检索结果与在Mascot的检索结果相比,前者不仅能够准确鉴定出一些已有研究报道的蛋白,从而验证检索方法的可行性,而且还能够对一些已经被家蚕基因组数据库所预测但未曾报道的新蛋白质进行鉴定,从而建立了一整套适合于家蚕蛋白质组研究的方法,并为其它绢丝昆虫蛋白质组研究提供了重要参考。     

失血性休克大鼠肝脏蛋白质的差异分析

 应用蛋白质双向凝胶电泳 (two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, 2-DE) 技术,分析在急性重度失血性休克 (refractory hemorrhagic shock, RHS) 条件下,大鼠肝脏蛋白质组表达的差异.16 只雄性 Wistar 大鼠随机分成正常对照组 (sham hemorrhage shock, SHS) 和 RHS 模型组,每组 8 只.采用股动脉放血的方法制备模型,在规定时间内处死大鼠并分离肝脏,提取肝脏总蛋白质后进行 2-DE.运用 Image Master 2D Platinum v 5.0 凝胶图像分析软件对 2-DE 凝胶图像进行差异表达分析.有意义的差异蛋白质点用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行肽质量指纹图谱分析,借助 Swiss-prot 数据库进行蛋白质搜索和鉴定.SHS 组和 RHS 组肝脏的 2-DE 图谱,分别平均识别到 698±11 和 700±13 个蛋白质点,SHS 组和 RHS 组肝脏间平均匹配率达88%～92 %.共发现 10 个差异有意义的蛋白质点,鉴定出了肿瘤抑制性抗原gp96、葡萄糖调节蛋白58、过氧还蛋白Ⅰ、细胞色素b5、谷胱甘肽转移酶、ATP合酶β亚单位、二磷酸果糖酶 B、三磷酸甘油醛脱氢酶等8种蛋白质.结果表明,以 2-DE 技术得到重复性和分辨率都较好的 2-DE图谱,并初步鉴定急性重度失血性休克后大鼠肝脏的差异表达蛋白质,为深入研究失血性休克的生理病理机制及寻找失血性休克预防和治疗的生物标志物提供了依据.     

蛋白质组学实验中聚丙烯酰胺凝胶的考马斯亮蓝染色

在蛋白质组学实验中,蛋白质经聚丙烯酰胺凝胶电泳后的染色是一个十分重要的环节。鉴于其良好的质谱兼容性和操作上的便捷,考马斯亮蓝染色是目前众多实验室中最常用的染色方法。本文介绍了四种各具特色的考马斯亮蓝染色方法。     

SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳快速染色新方法的研究

通过几种金融盐溶液对SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳染色的实验表明,0.25mol/L的CaCl2和MgCl2溶液能够对蛋白质进行有效的染色,经这2种溶液染色的蛋白质都能够从凝胶中洗脱回收。尤其是CaCl2法灵敏度更高,而且蛋白质条带形成之后也十分稳定,所以在运用制备电泳纯化蛋白质时这种新的染色方法较适用。     

大鼠海马的表达蛋白质组学实验研究

目的：用蛋白质组学方法初步分析大鼠海马蛋白质的表达。方法：提取大鼠海马蛋白质样品后,用双向凝胶电泳对其分离,经考马斯亮蓝染色后,产生大鼠海马蛋白质双向凝胶电泳图谱。从凝胶上切割分离的蛋白质,经胰蛋白酶胶内酶解,通过基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对酶解后的肽段进行分析。根据肽段质谱数据,经数据库（NCBI）检索,对蛋白质进行鉴定。结果：鉴定了37种具有明确功能的蛋白质,它们分别属于代谢酶、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。另外,鉴定了3种未知功能蛋白。结论：为建立大鼠海马蛋白质组数据库提供必要的资料,为在大鼠模型上研究神经疾病发病机理奠定基础。     

人血清蛋白质组学方法的比较和优化

目的:对人未做处理的血清以及去除白蛋白和免疫球蛋白G(IgG)血清的蛋白质组学方法进行比较和优化。方法:应用双向电泳(2-DE)方法分离了未做处理的以及去除白蛋白和免疫球蛋白G(IgG)的血清,比较优化了高温变性、水化液成份组成及泡胀方式等影响血清2-DE分离效果的因素,并用质谱分析鉴定未做处理和已处理血清的2-DE谱图中部分差异蛋白点。结果:得到了分辨率和重复性较好的2-DE谱图,未做处理的血清、去除白蛋白及IgG血清的平均蛋白质点分别为(482±18)个和(523±29)个,质谱分析了9个差异蛋白点,鉴定为8种蛋白质,其中7种为功能蛋白质。仅出现在未做处理血清中的蛋白有4种,分别是维生素A结合蛋白、可溶性尿激酶血纤维蛋白溶酶原激活剂受体、蛋白激酶1抗原、血清白蛋白。4种蛋白仅出现在去除白蛋白和IgG的血清中,分别是NADH脱氢酶辅酶β亚基、肌动蛋白结合蛋白M1、T细胞活性受体β链、血小板生长因子C。结论:去除高丰度蛋白可增加一些低丰度蛋白质的检出,但非特异性吸附会导致部分功能蛋白质的丢失。     

2种核酸染色方法的比较

目的:比较前染和后染等2种核酸染色方法对凝胶中DNA的染色效果,及其对染料染色灵敏度的影响,并验证新型核酸染色剂SYBRGreenⅠ能否代替传统染料溴化乙锭(EB)用于常规电泳中DNA的染色。方法:分别用SYBRGreenⅠ与EB采用2种不同的方法对凝胶中的DNA进行染色。结果:前染和后染的染色效果无显著差别,2种染料都能显示出10ng以下的DNA条带。结论:前染和后染方法的染色效果相当,染料SYBRGreenⅠ和EB均可用于这2种染色方法;新型染料SYBRGreenⅠ可代替强致癌性染料EB,用于常规凝胶中DNA的染色。     

运用蛋白质组学技术研究与氨甲蝶呤耐药性相关的蛋白质

氨甲蝶呤（MTX）是一种重要的常用化疗药物,然而由于肿瘤细胞对其耐药性的增强而经常导致其疗效大大降低。为了寻找并鉴定与MTX耐药性相关的蛋白质从而为进一步闸明MTX的耐药机制提供线索,培养来源于小鼠NIH3T3的小鼠胚胎成纤维细胞系3T3R500与其耐300μmol／L MTX的细胞系MTX300,提取上述两种细胞系的总蛋白质,双向凝胶电泳分离蛋白质组成分,扫描并通过软件分析考马斯亮蓝染色的2-DE凝胶,选取表达差异最显著的点,胶内酶切后MALDI-TOF-MS进行肽指纹图谱（PMF）鉴定。图像分析显示,实验组和对照组的蛋白质组图谱之间,一些蛋白质点的表达有明显的变化。通过MALDI-TOF-MS和数据库查询,成功鉴定了耐药后表达变化最显著的蛋白质点为二氢叶酸还原酶（DHFR）,并通过Western blot验证了该结果,提示DHFR在MTX耐药机制中发挥重要作用。     

人支气管上皮不典型增生与浸润癌组织的比较蛋白质组学研究

为筛选支气管上皮鳞状不典型增生进展的分子标志物,采用改良的脱氧胆酸-三氯醋酸(deoxycholate-trichloroaetic acid, DOC-TCA)法提纯支气管上皮总蛋白质进行双向电泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE）,应用ImageMaster 2D分析软件、Student’s t-检验识别差异蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）得到相应的肽质指纹图（peptide mass fingerprint,PMF）,搜索数据库鉴定差异蛋白质.由此获得人支气管上皮不典型增生和浸润癌组织的2-DE图谱及其凝胶的平均蛋白质点数（1 273.00±43.31,1 326.00±66.63）,且两阶段间平均差异蛋白质点数为 56.00±8.96.取38个差异蛋白质点进行PMF分析,鉴定出一些与细胞生长、分化或肿瘤发生等有关的蛋白质,随即应用免疫组化检测差异蛋白质EGFR、c-Jun、Mdm2在两类组织中的表达,其结果也显示了类似的表达差异.支气管上皮不典型增生恶性转化过程中存在蛋白质的差异表达,这些差异蛋白质可能以不同的方式参与了癌变过程,且EGFR、c-Jun、Mdm2的免疫组化验证结果与质谱结果的一致性表明,比较蛋白质组学是一种筛选癌变相关分子标志物的可靠方法之一.     

考马斯亮蓝—银染色法——一种更灵敏的凝胶蛋白质染色法

我们曾报道一种重复性好而灵敏的电泳凝胶蛋白质染色法。其后发现银染色法虽然灵敏,但有一定的选择性,某些蛋白不易被银染色着色。若将考马斯亮蓝染色与银染色相结合,则可弥补彼此弱点,而且可提高灵敏度,是一种较为理想的凝胶蛋白质染色法。一、材料与方法(一)试剂丙烯酰胺、双丙烯酰胺、SDS 为国产品,均重结晶后使用;考马斯亮蓝 G—250及戊二醛(Fluka 产品);硝酸银 GR 级(西安化学试剂厂产品);Ampholine(LKB 产品);尿素     

亚健康便秘人群结肠黏膜蛋白质组的筛选鉴定与临床应用

筛选亚健康便秘人群结肠黏膜变化的分子标志物,为亚健康便秘人群的结肠黏膜改变机制提供理论依据.采用双向凝胶电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE)对亚健康便秘人群及健康志愿者结肠黏膜组织进行蛋白质分离,ImageMaster2D Elite分析软件进行图像分析,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flightmass spectrometry,MALDI-TOF-MS)得到相应的肽质量指纹图(peptide mass fingerprint,PMF),搜索数据库鉴定差异蛋白.建立了亚健康便秘人群及健康志愿者结肠黏膜组织2-DE图谱,分析出其凝胶的平均蛋白质点数(501.00±37.16,536.00±41.63),两者平均差异蛋白质点数为46.00±7.82,取20个表达量明显改变的蛋白质点进行质谱分析,鉴定出17个蛋白质.其中7个蛋白质点表达下调,10个蛋白质点表达上调.差异蛋白质点包括蛋白质合成与分解、分子伴侣、氧化还原调节及信号传导等相关蛋白质.随即应用免疫印迹(Western blot)技术分析差异蛋白β-actin、YWHAZ及PBP-Ⅰ(phosphatidylethanolamine-binding proteinⅠ)在两类组织中的表达水平及临床意义.结果表明,亚健康便秘人群和健康志愿者的结肠黏膜组织蛋白表达存在差异,β-actin、YWHAZ表达下调及PBP-Ⅰ上调参与了亚健康便秘的发生,对此状态进行合理干预,可使身体向健康转化.     

MALDI-TOF质谱技术分析与鉴定病原细菌研究

本文通过基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术分析病原细菌的方法进行研究, 阐明影响分析结果的重要因素, 并建立了MALDI-TOF-MS 分析病原细菌的标准方法。对不同属、种和亚种的12株植物病原细菌进行全细胞分析结果表明：MALDI-TOF-MS能快速而准确的区分和鉴定病原细菌, 分析过程简单、灵敏度高。此法在细菌属、种、亚种和菌株水平上, 可快速、准确地区分和鉴定。     

帕金森病和正常人外周血单个核细胞的蛋白质组差异分析

目的:通过研究帕金森病和正常外周血单个核细胞(PBMC)的蛋白质组差异,初步探讨外周免疫系统与帕金森病的病理联系.方法:用固相pH梯度双向凝胶电泳分离人帕金森病和正常单个核细胞总蛋白质,考马斯亮蓝染色,PDQuest 2-DE软件分析,对部分差异蛋白质点进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测定其胶内酶解后的肽质指纹图谱,用Mascot查询系统查询SWISS-PROT数据库.结果:获得了分辨率和重复性均较好的双向电泳考染图谱,对其中的21个差异蛋白质点分别进行肽质指纹分析,经数据库查询,初步鉴定为一些与蛋白降解、抗氧化应激、信号转导、细胞骨架、细胞周期调控等有关的蛋白质.结论:建立了帕金森病PBMC的双向凝胶电泳图谱,提示帕金森病和正常的PBMC的蛋白质表达具有差异.