黄瓜悬浮细胞蛋白质组双向电泳分析技术

为建立适于黄瓜悬浮细胞蛋白质组分析的双向电泳体系,对黄瓜悬浮细胞蛋白质双向电泳分析所采用的胶条pH范围、样品制备方法、裂解液配方及分离胶浓度等参数进行研究。结果表明,采用pH范围为4～7的IPG胶条,直接裂解后丙酮沉淀法制备黄瓜悬浮细胞蛋白质,裂解液为8mol/L尿素、2mol/L硫脲、2%IPG Buffer、4%CHAPS、1%TBP、65mmol/L DTT、2mmol/L EDTA、0.001%溴酚蓝和1%鸡尾酒,分离胶浓度为11%,可获得蛋白质点分离清晰的双向电泳图谱。     

多子房小麦蛋白质双向电泳体系的建立及优化

为建立适用于显性多子房小麦细胞质效应的蛋白质双向电泳体系,以显性多子房小麦材料DUOII与特异细胞质材料TeZhiI杂交的F1幼穗为材料,采用TCA-丙酮法提取蛋白质,并在IPG胶条长度和pH范围、SDS-PAGE凝胶浓度及蛋白质上样量等方面,对多子房小麦幼穗蛋白质双向电泳体系进行了探究与优化.结果表明,本文采用的蛋白质定量方法准确度高(R²=0.9999),确立了17 cm, pH4～7的IPG胶条, 12% SDS-PAGE分离胶,上样量为900 μg的双向电泳方法体系,获得了最适合本研究蛋白质组分析的双向电泳图谱. 经PDQuest 2DE 8.0.1软件分析,2-DE图谱上可分辨出1.444±14个清晰蛋白质点,且重复性较高(95%), 相关系数为0.960. 建立了一套适用于显性多子房小麦细胞质效应研究的蛋白质双向电泳体系.     

小麦旗叶高纯度质膜的提取及蛋白质组学双向电泳体系的建立

以生长到Feekes 8.5时期小麦旗叶为试验材料,通过差速离心结合两相法提取 并纯化质膜蛋白,进而在裂解液选择、SDS-PAGE胶浓度及蛋白质上样量等方面对质膜蛋白质双向电泳体系进行了优化.结果表明,采用6.4% PEG 3 350/Dextran T-500 (W/W)两相体系可以获得纯度高达87.9%质膜微囊. 经TCA-丙酮法裂解蛋白,以12% SDS-PAGE分离胶对900 μg质膜蛋白进行双向电泳,在2-DE图谱上可分辨出173个蛋白点. 建立了一套用于小麦旗叶高纯度质膜的提取方法及其蛋白质组学双向电泳体系.     

洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋白双向电泳的建立与优化

目的:洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋门的分离及双向电泳图谱的建立和优化.方法:用月桂酰基氯酸钠法提取外膜蛋白,以同相pH梯度为第一向和SDS-PAGE为第二向进行双向电泳,对裂解液成分,IPG胶条的pH和凝胶染色方法等进行优化.结果:获得外膜蛋白浓度为2.87μg/μl;最佳裂解液成分为:7mol/L尿素,2mol/L硫脲,4%Chaps,2%pharmalyte,65 mmol/L DTT,0.5%Triton X-100,10mmol/L Tris.结论:提取的外膜蛋白满足双向电泳条件;获得理想的外膜蛋白双向电泳图谱用于后续实验中.     

发菜蛋白质组双向电泳技术的建立及优化

为建立适用于发菜(Nostoc flagelliforme)蛋白质组研究的双向电泳技术,对发菜蛋白质的提取、裂解、上样量、IEF及SDS-PAGE电泳等关键步骤进行了优化,结果显示:发菜蛋白质主要分布在pH 4～7范围内,采用改良TCA法可提高提取液中蛋白质的含量和双向电泳图谱的分辨率,裂解液含60 mmol/L DTT,24 cm IPG胶条上样量1.5 mg时不仅提高了蛋白质的溶解性,而且改善了双向电泳的分离效果,得到近800个蛋白点,且蛋白点清晰,图谱分辨率较好.采用优化后的双向电泳体系提高了发菜蛋白质双向电泳的分辨率和重复性,建立起一套适用于发菜蛋白质组分析的双向电泳方法.     

四倍体刺槐枝条韧皮部总蛋白质双向电泳体系建立及应用

采用TCA/丙酮法对四倍体刺槐枝段韧皮部全蛋白质进行提取,通过对IPG胶条pH梯度、分离胶浓度的选择,上样量、等电聚焦条件的优化,建立起四倍体刺槐枝段韧皮部蛋白质双向电泳体系。研究结果表明:采用TCA/丙酮法提取四倍体刺槐枝段韧皮部全蛋白质,选用pH4-7的17 cm IPG胶条,考马斯亮蓝染色上样量550μg,等电聚焦IEF聚焦总伏小时数从60 000 Vh提高到80 000 Vh,并采用12%的分离胶对四倍体刺槐枝段韧皮部全蛋白进行双向电泳,能得到背景清晰、蛋白质点数相对较多,分离度高且重复性好的电泳图谱。利用建立的体系进行双向电泳分离蛋白质,能直接挖点送质谱分析。采用该体系分析四倍体刺槐硬枝扦插生根愈伤组织阶段蛋白质表达差异,共筛选出83个差异蛋白质点,其中上调蛋白15个,新产生蛋白22个,下调蛋白22个,缺失表达24个。     

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。     

水牛睾丸曲精细管蛋白质组双向电泳方法的建立及优化

建立并优化了沼泽型水牛睾丸曲精细管蛋白质分离的双向电泳体系,为后续水牛睾丸曲精细管蛋白质表达谱的鉴定和研究奠定基础。比较不同IPG胶条(线性与非线性)、胶条pH范围和蛋白质上样量这三个参数对双向电泳结果的影响。结果显示,采用上样量350μg的曲精细管总蛋白、24 cm且pH值4～7的线性IPG胶条能够更好地分离水牛睾丸曲精细管蛋白质,获得质量较好且分辨率较高的双向电泳图谱,得到大约486个蛋白点。双向凝胶电泳技术能够对水牛睾丸曲精细管蛋白质进行有效分离,并通过对双向电泳体系的优化可获得蛋白质点清晰且分辨率更高的双向电泳图谱。     

适用于黄麻根部蛋白质组学分析的双向电泳技术

以黄麻品种'9511'幼苗为试验材料,研究其根部蛋白提取方法的得率及不同的蛋白样品溶解方法、电泳上样量和IPG胶条pH范围对双向电泳图谱的影响.结果表明:采用三氯乙酸(TCA)/丙酮沉淀法提取黄麻根部蛋白质,蛋白得率为80 mg/g;蛋白粉末溶解采用两次水化法,裂解液中含有7 mol/L尿素、2 mol/L硫脲、4% CHAPS、65 mmol/L DTT、0.2%载体两性电解质和1 mmol/L PMSF,能够较充分地溶解蛋白质,且制备的样品浓度能够满足双向电泳上样要求;上样量为400 μg时得到的图谱分辨率高、蛋白斑点分布均匀、清晰;等电聚焦(Isoelectrofocusing,IEF)采用pH 4～7、17 cm的IPG胶条时所得图谱质量最佳.研究表明,样品的制备及IEF有效除盐对获得理想的2-DE图谱非常关键;取材、染色等细节对2-DE的重复性影响很大.     

沙漠小球藻的蛋白双向电泳分析

为建立适用于小球藻(Chlorellasp.TLD6B)蛋白质组分析的双向电泳体系,该研究比较了TCA/丙酮沉淀法和Trisol提取法对小球藻蛋白的提取效果,不同pH梯度IPG胶条(pH3~10和pH4~7)、不同蛋白质上样量、不同聚焦程序对小球藻蛋白的分离效果。结果表明:(1)采用Trisol提取法可获得较高纯度蛋白,当选择24cm pH 3~10的线性IPG胶条时,上样量为500μg,聚焦80 000Vh效果最佳,可分辨蛋白点达726个;当选择24cm pH 4~7的线性IPG胶条时,上样量为1 000μg,聚焦80 000Vh效果最佳,可分辨蛋白点达1 230个。(2)该实验随机挑选了10个胶内蛋白点进行MALDI-TOF/TOF-MS鉴定分析表明,其中8个蛋白点鉴定成功,进一步说明Trisol提取法可适用于小球藻双向电泳分析。     

缺铁逆境胁迫下水稻叶片蛋白的双向电泳及其蛋白质组图谱分析

水稻幼苗经缺铁胁迫诱导分别处理1、3、5天后,用酚法和TCA/丙酮法提取叶片中的可溶性蛋白进行双向电泳分析,从而研究在缺铁条件下叶片中蛋白表达的动态变化规律.结果显示1.不同pH IPG胶条分离蛋白的效果不同.用pH3-10的IPG胶条进行双向电泳,经考马斯亮蓝染色后,可在胶面上检测到大约450个蛋白点,其中约有89%的蛋白是酸性蛋白.如果用pH4-7的IPG胶条进行双向电泳,则可检测到大约600个蛋白点,其中有29个蛋白是上调表达,1个蛋白是下调表达,5个蛋白是诱导特异表达.2.不同方法提取的可溶性蛋白质量不同.TCA法简单易操作,似乎对于碱性蛋白的抽提效果更好,在2-DE图像上,减性端显示的蛋白点多;但此方法所得蛋白的再溶性差.酚法提取的蛋白再溶性好,所抽提的蛋白量较大,纯度较高.     

枸杞花药蛋白质组双向电泳体系的建立及应用

采用改良TCA丙酮沉淀结合Tris-HCl法提取枸杞花药蛋白质,对蛋白质裂解液成分、IPG胶条的pH范围、上样量及染色方法进行了探索.结果表明:(1)采用17 cm胶条、400 μg的上样量、含有2 mol/L硫脲的裂解液,硝酸银染色,可得到重复性好、质量高的枸杞花药蛋白2-DE图谱,枸杞花药蛋白主要集中在pH 4～7范围.(2)采用该体系分析了‘宁杞1号’和‘宁杞5号’四分体时期花药蛋白,并利用PDQuest 8.0软件在pH 4～7的2DE图谱上检测到500多个蛋白点,其中差异表达量大于2倍的蛋白有25个.     

G-electrode-loading method for isoelectric focusing, enabling separation of low-abundance and high-molecular-mass proteins

The G-electrode-loading method (GELM) is a technique enabling a large number of proteins from rat liver to enter an immobilized pH gradient (IPG) gel strip for isoelectric focusing (IEF). In this method, three slips containing the sample solution are placed on the cathodic edge of an IPG gel strip and a slip containing Chaps solution, a filtration membrane, and an electrode slip are placed on top. Finally, a G-electrode is placed on these slips. The Chaps solution (an amphoteric compound) is supplied gently to the sample solution during IEF and helps the proteins in the sample solution to enter the IPG gel strips with a high solubilization capacity. This method was compared with traditional slip-loading and in-gel rehydration, and it showed the best results for protein separation, including high-molecular-mass proteins.     

Proteome resolution by two-dimensional gel electrophoresis varies with the commercial source of IPG strips

By facilitating reproducible first dimension separations, commercial immobilized pH gradient (IPG) strips enable high throughput and high-resolution proteomic analyses using two-dimensional gel electrophoresis (2DE). Amersham, Biorad, Invitrogen, and Sigma all market linear pH 3-10 IPG strips. We have applied optimized 2DE protocols with both membrane and soluble brain protein extracts to critically evaluate all four products. Resolved protein spots were quantitatively evaluated after carrying out these protocols using IPG strips from the four companies. Biorad and Amersham IPG strips resolved a high number of membrane and soluble proteins, respectively. Furthermore, Amersham IPG strips eluted the largest amount of protein into the second dimension gels and had the most protein remaining in the strip after 2DE. Biorad and Amersham IPG strips maintained a consistent linear pH 3-10 gradient, whereas those from Invitrogen appeared nonlinear or "compressed" within the central pH region. The gradient range within Sigma IPG strips appeared to be slightly less than pH 3-10, due to one extended pH unit within the gradient. Overall, all four commercially available IPG strips have the ability to resolve both membrane and soluble brain proteomes. The difference is that Amersham and Biorad do so more consistently and with better spot resolution. It appears that the physical/chemical nature of commercially available IPG strips can vary considerably, leading to marked differences in subsequent protein resolution in 2DE. These differences likely reflect variations in the uptake of proteins into the strips, and differences in the focusing and elution of proteins from the first to the second dimension. These differences would appear, in part, to underlie some inter-lab variations in the effective resolution of proteomes.     

成年和老年小鼠脑蛋白质组双向电泳图谱比较

使用双向电泳(2-DE)比较成年和老年小鼠脑蛋白质差异,从分子水平初步探索老年脑蛋白整体变化规律.以固相pH梯度等电聚焦为第一向,SDS-聚丙烯酰胺凝胶水平电泳(PAGE)为第二向进行2-DE.图象分析软件Imagemaster^® 2D Elite分析电泳图谱.重复性实验结果显示,同组样品在三次不同实验中所得蛋白质斑点数目的相对标准差（变异系数）为4.43%±0.25%;同一蛋白质斑点在三次实验中等电点、分子质量和蛋白质量的相对标准差分别为8.76%±5.14%, 13.00%±4.22%和10.84%±9.16%.成年和老年小鼠脑组织2-DE图谱分别获得996和1256个蛋白质斑点,其中8个蛋白质在老年脑组织中含量降低,20个蛋白质斑点含量增加.另至少有4个蛋白质斑点在老年脑组织中缺失,14个蛋白质点为老年脑特有. 以上差异点的发现为研究脑老化和退行性疾病机理提供了有益的线索.     

Evaluation of protocols used in 2-d electrophoresis for proteome analysis of young rice caryopsis

In order to obtain a high-resolution electrophorogram of rice young panicle proteome, we evaluated various protocols commonly used in two-dimensional (2D) polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) of proteins, including gel staining protocol, pH range of immobilized pH gradient (IPG) strips and sample loading quantity. Results showed that a silver staining protocol using sensitized solution containing glacial acetic acid, sodium acetate and sodium thiosulfate (reported by Heukeshoven and Dernick in 1988) and a Coomassie Brilliant Blue staining method using solution containing G-250, ammonium sulfate and phosphoric acid (reported by Pink et al in 2010) demonstrated the superior staining effect. In addition, we also showed that higher resolution was achieved when IPG gel strip with pH range of 5-8 was used, compared to that with pH range of 4-7. Finally, the optimal loading quantity was determined as 130 μg using the 17 cm-long nonlinear IPG strip with pH 5-8 in combination with the silver nitrate staining protocol. The evaluated results would be helpful in proteome analysis of young rice caryopsis.