整合素α6在不同转移潜能膀胱癌细胞中的定量差异表达分析

整合素是一类跨膜糖蛋白,能够与细胞外基质结合参与许多生物学过程,尤其是与癌细胞的增殖、迁移等密切相关.目前在研究膀胱癌的发生发展过程中,对整合素的关注较少.本研究利用稳定同位素标记技术(SILAC)蛋白质定量技术结合质谱分析技术,对3株不同转移潜能的膀胱癌细胞株中的蛋白质组差异表达进行研究,并通过蛋白质免疫印迹技术、实时荧光定量PCR、细胞免疫荧光照相和流式细胞术等多种技术进行验证.同时使用临床组织基因芯片结果对比分析表明,与正常膀胱表皮细胞HCV29相比,整合素α6在膀胱癌细胞中表达量均有明显的上升,且在非侵染性膀胱癌KK47细胞中的表达量最高,侵染性的膀胱癌YTS1细胞中表达量次之.这一结果说明整合素α6与膀胱癌的发展具有密切关系,并为深入研究整合素α6在膀胱癌发生发展中的作用提供了前期基础.     

膀胱癌中唾液酸酶Neu1的异常表达对Toll样受体的影响

哺乳动物细胞内的某些蛋白质或脂类可以被糖基化修饰,而糖链末端往往存在唾液酸化的现象,催化添加唾液酸的酶为糖基转移酶(sialyltransferase,ST),而去除唾液酸的为唾液酸酶(sialidase,SA或称为neuraminidase,NEU).本实验检测了人膀胱正常上皮细胞HCV29、非浸润性膀胱癌细胞KK47和浸润性膀胱癌细胞YTS-1中唾液酸的表达,发现恶性肿瘤细胞中唾液酸的含量高于正常细胞;进一步分析唾液酸酶和唾液酸转移酶的表达,发现唾液酸酶Neu1在正常细胞中表达最高,在良性肿瘤细胞中次之,在恶性肿瘤细胞中表达最低,推测在膀胱癌中Neu1对唾液酸的异常表达起着主要作用.同时,膀胱癌细胞中Toll样受体1,2,3,4(toll-like receptors,TLRs)表达趋势也与Neu1一致.利用TGF-β处理HCV29,使之发生上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),细胞中Neu1和TLR3表达明显减少;将Neu1基因沉默后,TLR3表达也明显减少.此外,在YTS-1细胞中过表达Neu1,TLR3表达增高且激活了下游NF-κB通路.这一结果说明膀胱癌中Neu1与TLR3的表达有着密切的关系,这为膀胱癌的分子机理研究提供了工作基础.     

不同转移潜能膀胱癌细胞糖组相对定量分析

膀胱癌是发生在膀胱黏膜组织上的一种恶性肿瘤,是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤,早期(非肌层浸润型膀胱癌)阶段的诊断和治疗是降低膀胱癌死亡率的最有效方式.肿瘤的发生过程与糖链表达的改变有着密切的关系,而定量分析膀胱癌发生过程中糖链的表达变化尚未有研究.本研究以2株人膀胱正常上皮细胞系(HCV29、HUCV1),1株非肌层浸润性膀胱癌细胞系(KK47),和3株浸润性膀胱癌细胞系(YTS1、J82、T24)为研究材料,应用本室建立的利用乙酰肼修饰糖链唾液酸,以及[12C6]-和[13C6]-苯胺同位素修饰糖链还原性末端技术,然后利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),进行膀胱上皮细胞不同病理状态的糖组相对定量分析.从6株细胞中共鉴定出52种N-连接糖链结构,并定量分析了不同类型的糖链在不同细胞中的分布差异,发现唾液酸化、岩藻糖化的N-连接糖链在膀胱癌肿瘤细胞恶化过程中呈现显著升高的趋势,同时平分型糖链和高甘露糖型N-连接糖链也呈表达升高趋势,说明这些糖链结构的表达变化与膀胱癌发生关系密切,从而有助于进一步阐明膀胱癌发生过程中糖链相关的分子机理.     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全N-连接糖链的富集和质谱解析

糖基化作为一种常见的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质的空间结构、生物功能等具有重要的影响.解析糖蛋白糖链结构有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜富集血清中糖蛋白全N-连接糖链,并利用质谱技术对糖链结构进行分析的方法.根据糖蛋白及其糖链结构之间的分子质量差异,利用Millipore公司的10 ku超滤膜富集血清糖蛋白上酶解(PNGase F)释放的全N-连接糖链,并使用MALDI-TOF/TOF-MS解析糖链结构.通过该技术可以从血清中富集并鉴定到23种独特的N-连接的糖链结构,并且利用二级质谱进行了结构确认.该方法可以被用于从大量生物样本中富集糖蛋白全N-连接糖链,可以达到快速、高通量地解析糖蛋白N-连接糖链的目的.     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全O-连接糖链的富集和MALDI-TOF/TOF质谱结构解析

哺乳动物中约有50%以上的蛋白质都发生了糖基化修饰.连接在丝氨酸或苏氨酸上的O-连接糖链是常见的蛋白质糖基化修饰方式之一,其主要功能是维持与其连接的蛋白质部分的空间构象,保护其免受蛋白酶水解及覆盖某些抗原决定簇.糖链结构的解析有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜辅助(FASP)富集细胞、血清和尿液中糖蛋白全O-连接糖链的方法,根据糖蛋白与其糖链结构之间的分子质量差异,利用10 KD超滤膜富集蛋白质样品中由β消除反应释放的全O-连接糖链,将糖链甲基化修饰后再使用MALDI-TOF/TOF-MS进行解析,同时利用二级质谱进行结构确认.通过上述方法可从标准糖蛋白mucin、细胞、血清和尿液样本中分别鉴定到83、29、33和85种O-连接糖链结构,利用该方法可以从复杂样品中富集和解析糖蛋白全O-连接糖链,实现快速、高效、高通量地解析糖蛋白O-连接糖链的目的.     

基于FFPE组织切片的膀胱癌N-连接糖链原位酶解及分析

目的 研究膀胱癌FFPE组织切片的N-连接糖链,发现膀胱癌FFPE肿瘤组织的异常N-连接糖链修饰情况。方法 发展基于FFPE组织切片原位提取N-连接糖链的实验流程。通过PNGase F酶切FFPE组织解释放N-连接糖链。对N-连接糖链自由端进行全甲基化修饰。通过MALDI-TOF/TOF-MS检测N-连接糖链的相对含量。进行数据库匹配,确定N-连接糖链的可能糖型。ROC分析用于预测显著差异N-连接糖链作为预测膀胱癌生物标志物的准确度。结果 MALDI-TOF/TOF-MS检测泛甲基化修饰N-连接糖链的数据显示,在16例膀胱癌患者的肿瘤和癌旁组织的3次重复实验中,肿瘤组织中蛋白质高甘露糖型N2H6、N2H7、N2H8、N2H9和复杂型N5H6F1糖链修饰水平显著上升,同时高甘露糖型N2H5、杂合型N3H5以及复杂型N3H4、N4H4、N5H6F1S2糖链修饰水平显著下降。ROC分析显示,双天线型N-连接糖链N3H4（AUC=0.90）和N4H4（AUC=0.91）在单独或者共同区分膀胱癌患者肿瘤组织和癌旁组织中都具有很好的可靠性,可能成为膀胱癌的潜在生物标志物。结论 膀胱癌FFPE肿瘤组织中存在蛋白质异常N-糖基化修饰,N-连接糖链N3H4和N4H4或可成为膀胱癌的潜在生物标志物。