乌龙岭’龙眼胚胎发育时期特异性蛋白质的变化

应用IEF-SDS-PAGE技术分析龙眼胚胎分化发育过程中蛋白质组分的变化。结果表明,在各发育阶段大多数蛋白质组分的电泳图谱基本一致,但也有变化。其中花后38d存在TE1(27．1kD、p,7．3),TE2(17．5kD、pI8．2)2个特异蛋白,45d存在TE3(11．4kD、pI7．6),TE4(13．2kD、pI9．9)2个特异蛋白,52d存在TE5(22．6kD、pI7．2),TE6(18．6kD、pI8．3),TE,(23．5kD、pI3．6)3个特异蛋白。31d胚胎电泳图谱中的蛋白质点数相对较多,表明此时蛋白质旺盛合成与积累,这与蛋白含量的变化基本一致。龙眼胚胎发育过程中特异蛋白的出现或消失．对胚胎的分化发育具有重要作用。     

龙眼采后果肉劣变的差异表达蛋白分析

为探索龙眼(Dimocarpus longan)果肉常温劣变过程中蛋白质的变化, 采用蛋白质组学的方法, 在‘福眼’龙眼果肉常温劣变过程中发现共有24 个2 倍差异表达蛋白, 其中21 个蛋白被成功鉴定。这些蛋白参与了应激反应与防御(56%)、能量与碳代谢(19%)、初级代谢(5%)、蛋白转运(5%)和细胞骨架(5%)等细胞代谢活动。大多数与抗氧化作用密切相关的蛋白质都下调表达, 说明龙眼采后果肉的抗氧化能力有所下降, 不能有效地缓解ROS 积累引起的毒性作用, 从而使果肉劣变。此外, 与能量代谢相关的蛋白全部下调表达, 表明龙眼果实采后果肉劣变可能与能量供应不足有关。这些结果为龙眼采后保鲜技术研究提供科学依据。     

短乳杆菌DM9218核苷酸代谢过程中的蛋白组学分析

目的探讨短乳杆菌DM9218在核苷酸代谢过程中的蛋白表达差异。方法分别提取DM9218菌株与底物(肌苷+鸟苷)反应前后的菌体蛋白,利用蛋白双向凝胶电泳(2-DE)技术,找出该菌株与底物反应前后的差异蛋白质点,选取其中差异变化较大的蛋白点进一步做蛋白质谱分析。结果 2-DE分析显示两样品蛋白点主要分布在等电点4~9和分子量11~90 kD范围内,将所得的蛋白点结合其蛋白得率、浓度、储存蛋白含量进行比较,得到匹配的蛋白点数为732个。从中选取14个差异显著的蛋白点进行质谱分析,质谱结果显示所选取蛋白质点主要与物质代谢、能量转换及基因水平转录和翻译等生物学功能密切相关。结论本研究为后期分析研究短乳杆菌DM9218在核苷酸代谢过程中蛋白的表达奠定了基础。     

水稻红莲型细胞质雄性不育系小孢子不同发育时期花药总蛋白质比较分析

采用双向凝胶电泳对水稻红莲型细胞质雄性不育的不育系小孢子发育单核期和二核期花药总蛋白进行了分离,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,且单核期和二核期花药总蛋白质在双向电泳胶上分布的图谱十分相似。PDQuest 2DE图像分析软件在等电点(pI)3.0~10.0、分子量(M.W.)9.0~98.0 kD之间可识别约1 800个蛋白质点。比较分析发现单核期和二核期花药中共有241个差异表达的蛋白质点,其中仅在单核期中表达的点数为125,仅在二核期中表达的为13点;表现为表达量差异的105点,其中在二核期表达下调的点数为70点,表达上调的为33点。还对蛋白质点集中的区域(pI 4.5~8.0,M.W.25.0~70.0 kD)中的41个差异蛋白质点进行了分子量和等电点分析。     

苜蓿雄性不育植株与可育植株现蕾初期花蕾蛋白质组比较

采用双向凝胶电泳对现蕾初期苜蓿雄性不育植株(Ms-4)及其可育植株(MF)花蕾蛋白质进行了分离,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。通过ImageMaster 2D软件对Ms-4和MF银染图谱分析发现,两者在等电点5~7、分子量20~60 kD范围内蛋白质斑点分布最多,可识别的总蛋白质点数均在6 000个左右,其中差异表达的蛋白质点数为98个;进一步通过质谱分析成功鉴定了22个差异蛋白点。利用Blast2GO程序对 22个蛋白点进行功能注释和代谢途径分析发现,核酮糖羧化酶小亚基、尿苷三磷酸-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰基转移酶等蛋白在光合作用、碳水化合物代谢、多细胞生物有机体的发育等过程中起着重要的作用,同时参与了细胞质、细胞壁等组成,并具有绑定、催化、结合和水解等功能。研究结果初步推断,在苜蓿花药发育过程中,蛋白的缺失及表达量的变化可能会使与花粉发育有关的能量缺失,物质合成发生改变,导致雄性不育。     

龙眼花芽ANS基因的克隆与原核表达

运用蛋白质组学比较龙眼(Dimocarpus hngan Lour.)正常成花和成花逆转花芽的蛋白质组变化,结果表明,ANS蛋白(anthocyanidin synthase)在龙眼成花逆转花芽中下调表达.应用RACE方法克隆ANS蛋白的全长cDNA,长度为1477 bp,包括1个1071 bp的开放阅读框,编码357 bp的氨基酸序列,GenBmk的登录号为FJ479616(GI:218202927).将ANS在大肠杆菌中表达,获得1个约46 kD的外源蛋白.这说明ANS蛋白在龙眼成花逆转过程中起作用.     

混菌发酵中不同分子量代谢产物对非酿酒酵母胞内蛋白及酒体有机酸的影响

本研究采用透析袋发酵法研究了酿酒酵母产生的不同分子量代谢产物对非酿酒酵母胞内蛋白和酒体有机酸的影响。当截留分子量为3.5 kD和10.0 kD时非酿酒酵母的存活时间分别延长至18 d和22 d,表明通过改变菌种之间物质的交换可以调节非酿酒酵母的存活时间。蛋白质解析发现共有65个蛋白质斑点表达出现差异,占蛋白质总数的13%,经质谱鉴定表明与这些蛋白同类固醇、赖氨酸、有机酸和ATP的生物合成有关。与截留分子量为10 kD的透析袋发酵相比,在截留分子量为3.5 kD的混菌发酵中,酒石酸含量升高5.1%、醋酸含量下降44.3%,说明通过限定菌体间代谢产物的沟通可以调整酒的滴定酸度和挥发酸度。     

榆树叶片虫瘿形成过程中蛋白质组学分析

为探究榆树虫瘿叶片形成的分子机制,以不同时期榆瘿蚜取食诱导的榆树叶片为试材,利用iTRAQ技术分析榆树虫瘿叶片形成过程中蛋白表达丰度的差异。通过质谱鉴定,共得到2 689个蛋白,与KEEG数据库进行比对,发现2 145个蛋白被注释到126个不同的代谢通路中,和本研究相关的蛋白有12条,涉及代谢途径的蛋白数量最多,为813(37.9%)个。未被榆瘿蚜取食的叶片与榆瘿蚜取食诱导叶片形成虫瘿的前期、中期、后期相比,差异蛋白分别有418个、390个、244个,筛选出虫瘿发育的共有差异蛋白29个,这些蛋白在榆瘿蚜取食形成虫瘿的初始形成期和成长分化期持续发挥作用的有过氧化物酶、过氧化氢酶等氧化还原酶类;在前期持续发挥作用的有翻译控制肿瘤蛋白TCTP和肌动蛋白;在榆瘿蚜取食形成虫瘿的开裂期起到重要抗性作用的有溶质的抗坏血酸过氧化物酶、70 kD热激蛋白等。在榆树虫瘿叶片发展过程中,数个蛋白基因涉及了应激防御反应、氧化还原、免疫系统过程和光合作用等生理反应过程,建议进一步进行榆树虫瘿叶片形成的分子机制研究。     

~(60)Co-γ射线诱发皖麦50 Glu-1A亚基等位基因突变体差异蛋白质组学研究

研究了皖麦50及~(60)Co-γ射线诱发的Glu-1A突变体的比较蛋白质组学,结果表明,突变体蛋白质含量增加,2-D电泳图上有11个蛋白质斑点表达差异显著,其中3个蛋白点上调,8个蛋白点下调。经MALDI-TOF/TOF质谱鉴定,差异蛋白点涉及44个蛋白质。通过GO分析,参与生物过程的差异蛋白中,18个蛋白质参与代谢过程,18个蛋白质参与细胞过程,8个蛋白质参与刺激响应。参与分子功能差异蛋白中,18个蛋白质参与催化活性,10个蛋白质参与链结,7个肽段为分子功能调解剂,9个肽段为未知蛋白。参与细胞成分的差异蛋白中,12个蛋白质为胞外区蛋白,12个蛋白质为细胞,9个蛋白质为细胞器,2个蛋白质为膜,9个蛋白质为未知蛋白。KEGG通路注解表明,差异蛋白质中,4个蛋白质参与淀粉和蔗糖代谢,3个蛋白质参与氨基糖和核苷酸糖代谢,1个参与丙酮循环,1个参与半胱氨酸和甲硫氨酸代谢,1个参与丙酮酸代谢,1个参与乙醛酸和二羧酸代谢,1个参与光合生物碳固定,1个参与碳代谢信息通路。     

花生叶片蛋白组对UV-B辐射增强的响应

为揭示UV-B辐射增强处理降低花生光合速率和花生抵御UV-B辐射增强的分子机制,应用蛋白质双向电泳与质谱联用技术对自然光环境下补增UV-B辐射(54μW/cm2)处理24h的苗期花生叶片差异表达蛋白质变化进行了分析。结果表明:补增UV-B处理下,花生叶片中共检测到丰度变化在2.5倍以上的差异表达蛋白点39个(其中22种蛋白质表达下调,17种表达上调),经过MALDI-TOF-TOF分析及数据库检索,成功鉴定出其中的27种蛋白质。被鉴定的27种蛋白质按其功能大致可归为8类,第Ⅰ类:光合作用相关的蛋白质,包括质体蓝素、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基、放氧复合物增强子蛋白1、PsbP结构域蛋白6和果糖二磷酸醛缩酶;第Ⅱ类:糖代谢相关蛋白质,包括苹果酸脱氢酶;第Ⅲ类:能量合成相关蛋白质,包括ATP合酶;第Ⅳ类:氨基酸代谢相关蛋白质,包括半胱氨酸合成酶;第Ⅴ类:蛋白质加工相关蛋白质,包括热激蛋白;第Ⅵ类:蛋白质翻译相关蛋白质,包括核糖体循环因子;第Ⅶ类:防御相关蛋白质,包括几丁质酶、过氧化物酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、二羟肉桂酸3-O-转甲基酶和类萌发素蛋白;第Ⅷ类,未知功能蛋白质。这些研究结果为进一步研究花生抵御UV-B辐射的分子机理提供了有意义的线索。     

Comparative proteomic analysis of longan (Dimocarpus longan Lour.) seed abortion

Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), coupled with mass spectroscopy, was used to study seed abortion in Dimocarpus longan Lour. (cv. Minjiao 64-1) by comparing normal and aborted seeds at three developmental stages. More than 1,000 protein spots were reproducibly detected in 2-DE gels, with 43 protein spots being significantly altered in their intensity between normal and aborted seeds at least at one stage. Thirty-five proteins were identified by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight-tandem mass spectrometry (MALDI-TOF-MS/MS) analysis and protein database searching. Most of the identified proteins were associated with a variety of functions, including energy and metabolism (30%), programed cell death (9%), antioxidative processes (14%), chaperonin (23%), cell division, amino acid metabolism, secondary metabolism, and other functional classes. Furthermore, the expression patterns of HSP70 and cytosolic ascorbate peroxidase (cAPX) were validated by immunoblotting analysis. This study provides a novel, global insight into proteomic differences between normal and aborted seeds in longan. We anticipate that identification of the differentially expressed proteins may lead to a better understanding of the molecular basis for seed abortion in longan.     

Functional proteome of bones in rats with osteoporosis following ovariectomy

Osteoporosis is a chronic condition chiefly affecting postmenopausal women, in whom the skeleton loses a significant percentage of its mineralized mass and mechanical resiliency, thereby becoming prone to fracture. Although the effect of the loss of estrogen on bone metabolism has been documented, its mechanism is still poorly understood. In the present proteomic study, we characterized the effect of estrogen deficiency on protein expression in rat bones. Using two-dimensional gel electrophoresis, mass spectrometry and rat protein database, we successfully identified three distinctly changed proteins named thioredoxin peroxidase 1, myosin light polypeptide 2 and ubiquitin-conjugating enzyme E2-17 kD, among which ubiquitin-conjugating enzyme E2-17 kD has been documented to be an estrogen-related protein, but the other two are first reported to be osteoporosis-related proteins in the current study. These results provide valuable experimental evidences for the elucidation of the molecular mechanism of osteoporosis related to the loss of estrogen.     

龙眼花芽与叶芽差异蛋白分析

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)花芽和叶芽为材料,对龙眼花芽与叶芽分化发育过程中的差异蛋白质进行分析和鉴定,并探讨其生物学功能.本研究共鉴定出10个差异蛋白质:ATP synthase beta subunit,fructokinase,LHCII type Ⅰ chlorophyll a/b binding protein,peroxidase,ascorbate peroxidase,14-3-3 protein,14-3-3 family protein,putative cytosolic cysteine synthase 7,retrotransposon protein,putative,Ty1-copia subclass,Protein Group similar to late embryogenesis abundant proteins.这些差异蛋白质可能与龙眼花芽与叶芽的物质和能量代谢、自由基清除和抗氧化作用、信号转导和基础代谢、氨基酸代谢等生理过程密切相关.     

Biochemical Aspects of the Soybean Response to Herbivory Injury by the Brown Stink Bug Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae)

Plant defense response is an elaborate biochemical process shown to depend on the plant genetic background and on the biological stressor. This work evaluated the soybean biochemical foliar response to brown stink bug herbivory injury through an analysis of redox metabolism and proteomic 2DE profiles of susceptible (BRS Silvania RR) and resistant (IAC-100) varieties. The activity of lipoxygenase-3, guaiacol peroxidase, catalase and ascorbate peroxidase was monitored every 24 h up to 96 h. In the susceptible variety, injury caused an increase in the activities of lipoxygenase 3 and guaiacol peroxidase, no change in ascorbate peroxidase, and a decrease in catalase. In the resistant variety, injury did not cause an alteration of any of these enzymes. The proteomic profiles were evaluated after 24 h of injury and revealed to have a similar proportion (4–5%) of differential protein expression in both varieties. The differential proteins, identified by mass spectrometry, in the susceptible variety were related to general stress responses, to plant defense, and to fungal infections. However, in the resistant variety, the identified change in protein profile was related to Calvin cycle enzymes. While the susceptible variety showed adaptive changes in redox metabolism and expression of stress-responsive proteins, the resistant showed a defense response to circumvent the biological stressor.     

矮牵牛(Petunia hybrida)开花过程中的可溶性蛋白质分析

在进行矮牵牛(Petunia hybrida)光周期诱导开花的过程中,对叶子中的可溶性蛋白质进行了分析,其中有4条与开花有关的特异蛋白,分子量分别为49.45 kD(a)、35.45 kD(b)、17.98 kD(c)和11.74 kD(d).在不开放的花苞中不含有蛋白质a和d,只有这4种蛋白质全出现时,才能形成花苞并且开放.花开了以后,蛋白质c和d就消失.即使在开花的植株中,各组织中的蛋白质也是不同的.茎中完全不含有蛋白质c和d,叶子和花中的蛋白质组成也是不同的.     

渗透胁迫下水杨酸对玉米幼苗根系63.5 kD热稳定蛋白的调控作用

以抗旱性较强的玉米品种‘鲁单50’幼苗为材料,采用等渗的离子胁迫(0.8%NaCl,-0.6 MPa)和非离子胁迫(20%PEG)进行渗透胁迫处理,从受胁迫的玉米幼苗根系中分离出63.5 kD热稳定蛋白。用水杨酸(SA)处理幼苗96 h,取材进行SDS-PAGE电泳,发现63.5 kD热稳定蛋白既可被渗透胁迫诱导,也可被SA诱导产生,且SA对非离子渗透胁迫和离子渗透胁迫下诱导的该蛋白的表达表现出不同的作用,SA对非离子渗透胁迫下该蛋白的表达有抑制作用,而对离子渗透胁迫下该蛋白的表达有促进作用。SA对非离子渗透胁迫或离子渗透胁迫 ABA处理下的该蛋白的表达都表现出促进作用。研究表明,63.5 kD热稳定蛋白受SA信号途径的调控,并且在不同条件下,SA在参与和影响代谢过程的信号途径及其对代谢调控的机理可能存在差异。     

Endogenous protein-bound polyamines: correlation with regions of cell division in tobacco leaves,internodes and ovaries

We have previously reported the binding of exogenous labeled spermidine to a developmentally regulated 18 kD protein in thin-layer tobacco tissue cultures [1] and to protein larger than 45 kD in mesophyll protoplasts of oat [16]. To assess the possible biological importance of this phenomenon we have now studied the binding of endogenous polyamines to proteins in three developmental systems, the internodes, leaves and ovaries of tobacco (Nicotiana tabacum L cv. Wisconsin-38), each containing regions of cell division, cell enlargement and quiescence. Endogenous polyamine binding proteins were more abundant in actively dividing regions of apical internodes, young leaves and ovaries than in mature basal internodes, fully expanded leaves and ovaries at the green fruit stage, respectively. Spermidine binding was highest in young ovaries while putrescine binding was highest in young leaves. The results suggest a relation between polyamine binding proteins and mitotic activity.Abbreviations Dap 1,3-diaminopropane - PA(s) Polyamines(s) - Put Putrescine - Spd Spermidine - Spm Spermine