天麻蛋白质的双向电泳和肽质量指纹谱分析与鉴定

采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和质谱技术对天麻染菌球茎皮层和不染菌的新生球茎皮层进行了比较蛋白质组分析与鉴定。双向电泳后在分子量 1 2～97kD、等电点 3～ 1 0范围内 ,每块胶分离到约 90 0个蛋白质点。对新生球茎中表达量明显增加的 5个蛋白质点用基质辅助激光解吸 电离飞行时间质谱 (MALDI TOFMS)进行肽质量指纹谱的分析 ,并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测 ,初步认为第 4号蛋白点是一个与转录有关的RNA结合蛋白。同时本文在天麻蛋白质组样品制备、数据库检索策略以及蛋白质鉴定成功率等方面进行了探讨。     

人肺腺癌细胞A—549和正常细胞HBE的蛋白质组差异分析

为了研究人肺腺癌细胞A 5 49和正常细胞HBE的蛋白质组差异 ,用固相pH梯度双向凝胶电泳分离人肺腺癌细胞系A 5 49和正常细胞HBE的总蛋白质 ,银染显色 ,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PeptIdent软件查询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银染图谱 ,图象分析探测到A 5 492 DE图谱的平均蛋白质点数为 (890± 38)个 ,HBE的平均蛋白质点数为 (75 7± 2 7)个 ,不同胶间蛋白质点的位置偏差在IEF方向为 (2 .85± 0 .48)mm ,在SDS PAGE方向为 (2 .6 9± 0 .37)mm。差异表达分析发现A 5 49和HBE图谱有5 35个蛋白质点相互匹配 ,其中A 5 49有 35 5个未被匹配 ,HBE中有 2 2 2个未被匹配 ;对A 5 49和HBE中的 18个差异蛋白质点分别进行肽质指纹分析 ,经数据库查询 ,初步鉴定为一些与物质代谢、细胞因子、信号转导有关的蛋白质。提示人肺腺癌细胞A 5 49和正常细胞HBE的蛋白质组具有差异 ,这种蛋白质组的差异分析有助于进一步研究肺腺癌的相关蛋白质及分子标记物     

双向电泳和肽质量指纹谱技术鉴定支气管上皮细胞恶性转化相关蛋白质ANX1-human

采用 2 - D PAGE及质谱技术对α粒子照射诱发人支气管上皮恶性转化细胞的不同阶段进行了比较蛋白组分析与鉴定 .2 - D电泳后在分子量 1 4.4～ 94k D,等电点 3～ 1 0范围内分离出约 1 1 0 0个不同蛋白质斑点 .对等电点约 7,分子量约 40 k D的蛋白质点进行了质谱分析 .鉴定出分子量为38.58k D、等电点 6.64的蛋白质 ANX1 - human(脂皮质蛋白 ,lipocortin ) ,并且发现该蛋白质在BEP2 D细胞恶性转化过程的不同时期存在差异表达 .提示蛋白质 ANX1 - human参与了支气管上皮细胞恶性转化过程 ,与细胞恶性转化相关 .     

慢性应激大鼠海马的比较蛋白质组学研究

慢性应激可造成海马神经细胞丢失、树突萎缩等损伤,但有关其损伤机制仍有很多问题不甚明了.为了寻找应激致海马损伤相关的重要蛋白质、从蛋白质水平揭示应激致海马损伤的分子机制,应用双向凝胶电泳(2-DE)技术分离对照组和束缚应激组大鼠海马组织总蛋白质,图像分析检测差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MSS)和数据库检索对差异表达的蛋白质点进行鉴定,并采用半定量的RT-PCR在mRNA水平验证2-DE结果.得到了分辨率较高、重复性较好的对照和束缚应激大鼠海马2-DE图谱,质谱分析和数据库检索鉴定了14个差异表达蛋白质点中的11个蛋白质,大多数差异蛋白的功能涉及能量代谢、信号传递等过程.研究结果为揭示应激致海马损伤的机制、提高机体的应激适应能力提供了理论依据.     

虎纹捕鸟蛛粗毒双向凝胶电泳分析及部分蛋白质点的N端序列测定

采用固相 p H梯度等电点聚焦 - SDS双向聚丙烯酰胺凝胶电泳对虎纹捕鸟蛛粗毒进行了分析 ,通过考马斯亮蓝与银染法显色 ,电脑软件识别出约 30 0个蛋白质点 .约有 35个含量较高的蛋白质点分布在分子量 1 0 k D以下区域 ,通过印迹法将凝胶上蛋白质点转移到 PVDF膜上以后 ,对上述分子量 1 0 k D以下的组分进行了 N端序列测定 ,鉴定到了虎纹捕鸟蛛毒素 HWTX- ,HWTX- ,HWTX- 和 SHL- 1在凝胶上的位置 ,同时发现了 5种新的肽类毒素组分 .     

醮核荔枝胚胎发育相关蛋白质的分离及初步鉴定

通过二维聚丙烯酰胺凝胶电泳以及计算机辅助的图像分析技术,对荔枝开花后40d的正常与败育胚蛋白质图谱进行初步分析。结果表明,100个蛋白质点在表达丰度上有明显差异;选择仅在正常发育胚胎胶上表达的蛋白点15个和仅在败育胚胎胶上表达的蛋白点50个,进行基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱（MALDI—TOFMASS）分析,鉴定出9个与胚发育相关的蛋白,这些蛋白可能参与了胚败育的调节和控制。     

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.     

一种适用于双向电泳分析的高效真菌线粒体提取及蛋白质制样方法

用液氮冷冻研磨法破碎真菌菌丝细胞,通过差速和蔗糖密度梯度离心分离纯化板栗疫病菌线粒体,所得线粒体产率(质量比)约为1/10~4。电子显微镜观察和蛋白印迹表明,所制备的线粒体完整性好,没有检测到其它细胞成分的污染。使用膜蛋白裂解液溶解线粒体制备蛋白样品,将蛋白样品200μg上样于pH3~10,24cm的非线性胶条进行等电聚焦,电聚焦后再进行第二向SDS-PAGE电泳分离,经银染获得重复性好、背景清晰、分辨率高(680±15个蛋白质点)的凝胶图谱。随机选择10个蛋白质点进行质谱分析,9个获得有效注释,均为线粒体特异性蛋白质,表明所制备的蛋白样品非常适合双向电泳分析及其后续的质谱鉴定。     

正常精子和圆头精子差异表达蛋白的分离与鉴定

圆头精子症是一种表现为顶体缺失的男性不育症.为了研究正常精子和圆头精子的蛋白质组成差异,用固相pH梯度双向凝胶电泳和质谱分析等蛋白质组学方法,分离了30份正常和3份圆头精子标本的蛋白质.对其中16个在正常精子中有高丰度表达而在圆头精子中缺失,和1个在圆头精子中表达明显下调的蛋白质点,以及在圆头精子中存在而在正常精子中缺失的蛋白质簇W和点X,进行了肽质指纹分析和蛋白质鉴定,获得8个点的肽质量指纹图,经MS-Fit软件搜索SWISS-PROT数据库来鉴定其身分.发现其中3个点与高尔基体相关、2个点与蛋白酶体相关、2个点为锌指蛋白,对其功能和与圆头精子形成的可能关系进行了初步探讨.     

隆线溞孤雌溞和两性雌溞的蛋白质差异表达

本实验提取隆线溞孤雌溞和两性雌溞的可溶性蛋白进行双向电泳和质谱鉴定,分析隆线溞在两种生殖状态下蛋白质组的差异变化。聚丙烯酰胺凝胶SDS-PAGE结果表明:隆线溞在两种生殖状态下存在明显的蛋白质表达差异,孤雌溞的蛋白条带在分子量约50.6kD、36.2kD、32.1kD和25.7kD处表达量较两性雌溞明显;两性雌的蛋白条带在分子量约87.8kD、67.2kD、53.6kD和35.5kD处表达量较孤雌溞明显,其中35.5kD的蛋白条带为两性雌所特有。同时取两个样品的可溶性蛋白进行双向电泳,每个样品重复四次。双向电泳图谱经银染后利用软件分析可知,隆线孤雌平均可检测到约750个蛋白质点,两性雌溞平均可检测到约720个蛋白质点。同时利用软件对凝胶上的蛋白质点进行半定量分析,发现隆线溞从孤雌生殖转化为两性生殖后有18个蛋白质点呈现显著变化,其中14个点表达量明显下降,4个点表达量显著升高。实验结果具有较好的重复性。取4个表达量显著上升的蛋白质点进行质谱分析,得到两个蛋白质点(16号和17号)的测定结果。其中16号点为一类酸性脱氢酶(2I234),它在动物生长发育的各个阶段大量表达,这类蛋白质在隆线溞生殖转化过程中表达量变化尤为显著。本研究结果表明:隆线溞在孤雌生殖和两性生殖状态下存在明显的蛋白质表达差异。     

光周期诱导光敏感核不育水稻花药蛋白变化的研究

采用双向电脉技术对不同光周期条件下,光敏感核不育水稻（农垦５８ｓ）的可育与不育花药蛋白的变化进行分析,发现花粉发育的不同阶段中,不育花药具有四个特异蛋白ｐＩ６．２／ｂＭＷ７０ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ６８ＫＤ,ｐＩ６．２／ＭＷ３８ＫＤ和ｐＩ７．４／ＭＷ３７ＫＤ．对游离组蛋白的分析表明．长日照诱导的不育花药中游离组蛋白的相对百分率均明显低于短日照下的可育花药．据此推测长日照诱导不百花药蛋白质组成和代谢变化．不育花药中游离组蛋白含量低,可能受ＤＮＡ合成数量少的影响．     

红莲型水稻细胞质雄性不育花药蛋白质组学初步分析

采用固相pH梯度－SDS PAGE 双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻(YTA)的不育系和保持系(YTB)单核期花粉总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。Image Master 2D V5.0 软件可识别约1800个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为85。将其中16个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot 软件对MSDB数据库查询,其中9个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与碳代谢和淀粉合成的酶缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是ADP-葡萄糖磷酸转移酶（AGPase）,UDP-葡萄糖醛酸脱羧酶,乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶等。其中AGPase是参与淀粉合成的蛋白,与花粉发育密切相关。乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶是细胞内合成乙酰辅酶A的重要酶,而乙酰辅酶A是进入TCA循环的重要底物,乙酰辅酶A的缺乏可以导致TCA循环不能顺利进行,从而不能提供小孢子发育所需要的大量能量。YTA相对于YTB部分参与碳水化合物代谢的重要酶缺失或表达量降低,有可能导致因线粒体提供的能量不足,淀粉合成受阻,因而花粉不能正常发育。      

A low molecular weight proteome comparison of fertile and male sterile 8 anthers of Zea mays

During maize anther development, somatic locular cells differentiate to support meiosis in the pollen mother cells. Meiosis is an important event during anther growth and is essential for plant fertility as pollen contains the haploid sperm. A subset of maize male sterile mutants exhibit meiotic failure, including ms8 (male sterile 8) in which meiocytes arrest as dyads and the locular somatic cells exhibit multiple defects. Systematic proteomic profiles were analysed in biological triplicates plus technical triplicates comparing ms8 anthers with fertile sibling samples at both the premeiotic and meiotic stages; proteins from 3.5 to 20 kDa were fractionated by 1‐D PAGE, cleaved with Lys‐C and then sequenced using a LTQ Orbitrap Velos MS paradigm. Three hundred and 59proteins were identified with two or more assigned peptides in which each of those peptides were counted at least two or more times (0.4% peptide false discovery rate (FDR) and 0.2% protein FDR); 2761 proteins were identified with one or more assigned peptides (0.4% peptide FDR and 7.6% protein FDR). Stage‐specific protein expression provides candidate stage markers for early anther development, and proteins specifically expressed in fertile compared to sterile anthers provide important clues about the regulation of meiosis. 49% of the proteins detected by this study are new to an independent whole anther proteome, and many small proteins missed by automated maize genome annotation were validated; these outcomes indicate the value of focusing on low molecular weight proteins. The roles of distinctive expressed proteins and methods for mass spectrometry of low molecular weight proteins are discussed.     

Comparative proteomics analysis reveals the mechanism of fertility alternation of thermosensitive genic male sterile rice lines under low temperature inducement

Thermosensitive genic male sterile (TGMS) rice line has made great economical contributions in rice production. However, the fertility of TGMS rice line during hybrid seed production is frequently influenced by low temperature, thus leading to its fertility/sterility alteration and hybrid seed production failure. To understand the mechanism of fertility alternation under low temperature inducement, the extracted proteins from young panicles of two TGMS rice lines at the fertility alternation sensitivity stage were analyzed by 2DE. Eighty‐three protein spots were found to be significantly changed in abundance, and identified by MALDI‐TOF‐TOF MS. The identified proteins were involved in 16 metabolic pathways and cellular processes. The young panicles of TGMS rice line Zhu 1S possessed the lower ROS‐scavenging, indole‐3‐acetic acid level, soluble protein, and sugar contents as well as the faster anther wall disintegration than those of TGMS rice line Zhun S. All these major differences might result in that the former is more stable in fertility than the latter. Based on the majority of the 83 identified proteins, together with microstructural, physiological, and biochemical results, a possible fertile alteration mechanism in the young panicles of TGMS rice line under low temperature inducement was proposed. Such a result will help us in breeding TGMS rice lines and production of hybrid seed.     

杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育小花完整叶绿体差异蛋白质组学的鉴定

为了在蛋白质水平揭示小麦雄性不育的分子遗传机制,以小麦经杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系,以及对应正常可育系所构建的等生理差异系为试材,应用差速离心和蔗糖密度梯度离心,首先分离出供试材料小花的完整叶绿体,制备蛋白样品后采用固相IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术对完整叶绿体蛋白质进行了分离、银染,得到了重复性较好的双向电泳图谱．PDQuest 2DE软件分析识别出约150个较为清晰的蛋白质点,采用MALDI-TOF鉴定出的6个差异表达蛋白质分别是：PAP-fibrillin、ATRABB1A、底物同源结构域蛋白/Rho GAP结构域蛋白、铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）、R2R3-MYB转录因子及1个假定蛋白质．生物信息学功能分析暗示,这些蛋白直接参与了花药内激素调节、蛋白质转运、蛋白质互作、活性氧积累及花药的发育,表明SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育其败育机理可能就与这些生理代谢过程的变异直接相关．     

不同类型水稻不育系药隔发育过程中Ca2+的分布变化

采用焦锑酸钾沉淀法研究了不同类型水稻不育系与其相应保持系及其可育花药药隔发育过程中Ca^2＋的分布变化。结果显示在正常花药的发育过程中,药隔中的Ca^2＋呈以下变化规律：（1）花药发育早期药隔中的Ca^2＋沉淀很少;（2）随着花药的发育,药隔中的Ca^2＋沉淀增加,木质部细胞的次生加厚壁上有较多的Ca^2＋沉淀,连接组织中的Ca^2＋沉淀也大大增加;（3）到了花粉内容物充实后期及成熟花粉时期,药隔中的Ca^2＋又略有减少。而不育花药药隔中的Ca^2＋在花药发育的各时期均比可育花药要多。败育类型不同,药隔中出现大量Ca^2＋沉淀的时期也不同,无花粉型不育系在花粉母细胞时期药隔中就有大量Ca^2＋沉淀,而农垦58S从单核花粉时期约隔中才出现大量Ca^2＋沉淀。实验结果表明：Ca^2＋在不同类型的不育水稻中呈现出一定的规律性变化,药隔中Ca^2＋的异常分布可能与水稻花粉的败育有关。     

玉米T型细胞质雄性不育系与相应保持系线粒体蛋白质组中的差异蛋白

利用固相pH3—10梯度双向凝胶电泳．对玉米T型细胞质雄性不育系（T—CMS）及其相应保持系叶片（苗期、拔节期、孕穗期）,胚轴,胚根和花药（花粉母细胞减数分裂期、花粉粒小孢子单-双核期）线粒体蛋白质组中的差异蛋白进行分析。PDQuest2D图像软件分析表明,苗期和拔节期叶片约有150个蛋白质斑点,胚轴和胚根中可识别出150个线粒体蛋白质斑点,花药中约有100个斑点。利用MALDI—TOF—MS方法．运用MASCOT软件于NCBI进行数据查询．对T—CMS与相应保持系中存在的差异蛋白进行归属鉴定,在T—CMS中存在,保持系中缺失的线粒体蛋白质有：r40cl protein（胚轴中）,mature anther—specific protein,DNA—directed RNA polymerase 23kD subunit．hexokinaseⅡ和T—CMS中缺失而在保持系中存在的有：glutathione S—transferase．putative protein。其中T—CMS与相应保持系间．线粒体蛋白质组呈现出差异的组织有胚轴、胚根和小孢子单-双核期的花药。叶片的不同发育时期线粒体蛋白质组呈现明显变化．但T—CMS与保持系间没有差异。在小孢子单-双核期（花粉败育期）的花药中,T—CMS与保持系间线粒体蛋白质组出现明显差异,线粒体蛋白质组出现变异的时期与花粉败育时期相一致。     

Proteome analysis of male gametophyte development in rice anthers

We used proteomic analysis to investigate the changing patterns of protein synthesis during pollen development in anthers from rice plants grown under strictly controlled growth conditions. Cytological analysis and external growth measurements such as anther length, auricle distances and days before flowering were used to determine pollen developmental stages. This allowed the collection of synchronous anther materials representing six discrete pollen developmental stages. Proteins were extracted from the anther samples and separated by two-dimensional gel electrophoresis to produce proteome maps. The anther proteome maps of different developmental stages were compared and 150 protein spots, which were changed consistently during development, were analysed by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry to produce peptide mass fingerprint (PMF) data. Database searches using these PMF data revealed the identities of 40 of the protein spots analyzed. These 40 proteins represent 33 unique gene products. Four protein spots that could not be identified by PMF analysis were analysed by N-terminal microsequencing. Multiple charge-isoforms of vacuolar acid invertase, fructokinase, beta-expansin and profilin were identified. These proteins are closely associated with sugar metabolism, cell elongation and cell expansion, all of which are cell activities that are essential to pollen germination. The existence of multiple isoforms of the same proteins suggests that during the process of pollen development some kind of post-translational modification of these proteins occurs.     

Differential proteomic studies of the genic male-sterile line and fertile line anthers of upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

Pollen development is disturbed in the microspore development stage of the double-recessive nuclear male-sterile line ms5ms6 (Gossypium hirsutum L.). This study aimed to identify differentially expressed anther proteins and their potential roles in pollen development and male sterility. We compared the proteomes of sterile and fertile anthers of the double recessive nuclear male-sterile line ms5ms6. Approximately 1,390 protein spots were detected by two-dimensional differential gel electrophoresis. Proteins with altered accumulation levels in sterile anthers compared with fertile anthers were identified by mass spectrometry and the NCBInr and Viridiplantae EST databases. Down-regulated proteins in the sterile anthers included cytosolic ascorbate peroxidase 1 and glutaminyl-tRNA synthetase (glutamine-tRNA ligase). Several carbohydrate metabolism- and photosynthesis-related enzymes were also present at lower levels in the mutant anthers. By contrast, ATP-dependent RNA helicase eIF4A-13, NADH dehydrogenase subunit 1, enolase, gibberellin 20-oxidase, gibberellin 3-hydroxylase 1, alcohol dehydrogenase 2d, 3-ketoacyl-CoA synthase, and trehalose 6-phosphate synthase were expressed at higher levels in sterile anthers than in fertile anthers. The regulation of upland cotton pollen development involves a complex network of differentially expressed genes. This study provides the foundation for future investigations of gene function in upland cotton pollen development and male sterility.     

红莲型水稻细胞质雄性不育花粉总蛋白质初步比较分析

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系(YTA)和保持系(YTB)二核期花粉总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。用PDQuest2DE软件可识别约1500个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为120。将其中15个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot软件对MSDB数据库查询,其中7个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与物质和能量代谢的蛋白质缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是水稻线粒体H -转运ATPase(H -ATPase)α链、盐诱导型膜联蛋白、线粒体NAD -依赖型苹果酶和磷酸核糖焦磷酸合成酶等。这些蛋白质的表达下调或缺失可能与线粒体提供能量不足而导致的花粉不能正常发育有关。线粒体电压依赖性阴离子通道(VDAC)这一重要蛋白质在YTA中的上调表达有可能与花粉败育过程中细胞的程序性死亡相关。