乙肝纤维化分级相关血浆蛋白标志物的定量蛋白质组筛选

非创伤性肝纤维化检测对于评价肝炎进程、临床治疗以及药效评价等方面,都具有非常重要的作用.通过N末端标签的蛋白质组定量手段,从血浆中筛选肝纤维化分级相关的蛋白候选标志物.首先利用目前纤维化诊断黄金标准——肝穿病理检测,获得纤维化不同分级的合格样本血浆,并对肝纤维化各级间的血浆混合样本进行了蛋白质组定量比较分析,发现了72个与乙肝纤维化分级呈明显相关性的血浆蛋白,构成了一个有重要参考价值的、纤维化分级诊断的候选蛋白标志物库.用WB法进一步验证了定量结果的准确性.利用IPA在线分析后获得了4个生理代谢网络图,提示这些差异蛋白在肝纤维化进程中代表的不同功能影响.总之,利用N末端标签定量蛋白质组技术,全面定量挖掘了血浆中与乙肝纤维化分级相关的差异蛋白及变化规律,对于加深肝纤维化发病机制的认识和理解具有很大帮助,同时也为肝脏纤维化临床诊断和治疗提供有益信息和参照.     

蛋白质点阵/芯片技术的新进展

蛋白质点阵/芯片技术是分子生物学技术的重要进展,在功能蛋白质组研究方面具有广阔的潜在应用价值.目前发展起来的印迹蛋白微阵列、分子扫描技术和传感器生物芯片质谱,将应用于药靶检测、疾病诊断、蛋白质结构鉴定和/或蛋白质之间的相互作用分析等方面,具有分析速度快、效率高、样品消耗少等特点,将成为生命科学与医学领域新的研究工具.     

人类蛋白质组表达谱蛋白质鉴定的分步搜索策略

大规模蛋白质组表达谱研究的蛋白质鉴定一般采取基于数据库搜索的策略,因此数据库的选择及搜索策略在蛋白质鉴定中非常重要。现有的人类蛋白质数据库远不够完善,而从其他物种的蛋白质数据库中所能得到的补充非常有限,但人类基因组数据库中却可能含有很大的补充空间。在对国际人类蛋白质数据库充分调研、比较的基础上,提出了一种分步搜索的策略。这种策略首先利用一个质量较高、覆盖率相对较大的非冗余数据库进行基本鉴定,随后利用其他蛋白和核酸数据库进行补充鉴定和新蛋白挖掘。该策略能有效地鉴定尽可能多的高可靠蛋白,并能进一步充分利用质谱数据进行补充鉴定和新蛋白挖掘,对大规模蛋白质组表达谱研究具有重要的意义。     

蛋白质组研究进展

蛋白质组研究技术是后基因组时代的重要研究手段.综述了流感嗜血杆菌、细菌、酵母、线虫、果蝇蛋白质组的研究进展以及蛋白质组研究技术在人类疾病研究中的应用.     

应用超高分辨双向凝胶电泳技术进行正常人类肝脏蛋白质组研究

肝脏是人体最大的实质器官, 承担着人体许多关键的生理功能, 在生命活动中占有重要地位. 根据人类肝脏蛋白质组计划, 本实验旨在构建人肝脏蛋白质双向凝胶电泳表达谱, 尽可能分离和鉴定更多的蛋白. 在双向凝胶电泳第一向等电聚焦水平上, 从上样方式、水化液配方、聚焦时间等方面优化了碱性蛋白的分离条件, 利用超放大胶分离技术搭建了高分辨的双向凝胶电泳分离平台, 构建了人类肝脏蛋白质2-DE参考谱, 检测到5481个蛋白质点. 这是目前国际上最为全面的人体器官蛋白质组2-DE参考谱, 为其他肝病的研究提供了较好的参照系. 成功鉴定了429个非冗余蛋白, 对pH 4.0~7.0, 5.0~6.0, 5.5~6.7, 6.0~9.0部分蛋白质点在胶上进行了注释, 由此构建了人肝2-DE蛋白质表达谱数据库. 对蛋白质的理化性质、功能及亚细胞定位进行了全面分析. 研究中构建的人类肝脏蛋白质2-DE图谱将为肝脏比较蛋白质组学研究提供参考.     

小鼠不同组织的差异线粒体蛋白质组研究

线粒体是真核细胞的重要细胞器, 它不仅具有合成ATP等普遍性功能, 也具备一定的组织特异性, 适应不同组织的生理功能需要. 为了鉴定组织相关性线粒体蛋白, 系统地分析和比较了C57BL/6J小鼠肝脏、肾脏和心脏线粒体蛋白质组. 通过双向凝胶电泳和MALDI-TOF/TOF质谱, 在这3种小鼠组织中共发现了87种组织特异的线粒体差异蛋白; 采用ICPL的定量蛋白质组方法和Western blotting技术, 进一步证实某些典型的组织特异性蛋白. 还通过实时定量PCR和Western blotting技术分析了6种具有代表性的组织差异线粒体蛋白质在线粒体内外的分布, 并结合激光共定位技术观察它们在相应组织活细胞内的表达与定位. 研究发现, 这些核基因编码的线粒体蛋白确有组织特异性分布和线粒体内外丰度差异特性. 本结果为组织特异性线粒体蛋白质的深入研究奠定了实验基础.     

蛋白质组技术在小麦品质研究中的应用

人类基因组草图测定的完成,宣告了“后基因组时代”的到来。功能基因组学成为研究的重心,蛋白质组学的研究受到了空前的关注。介绍了蛋白质组研究技术的基本原理,全面综述了蛋白质组研究技术在小麦品质研究中的应用进展,包括：麦谷蛋白亚基的鉴定、面团流变学特性的遗传改良、籽粒发育过程中面筋蛋白的表达和累积、高温胁迫对面筋品质的影响、籽粒硬度蛋白分析及淀粉品质研究等,还分析了蛋白质组技术在小麦遗传育种应用研究中存在的问题与发展前景。     

癌细胞分泌蛋白质组富集与鉴定策略研究进展

分泌蛋白质中包含细胞因子、生长因子和激素等具有重要功能的生物活性分子,广泛参与细胞信号传导,细胞增殖、分化和凋亡的调控等多项重要生命过程。因此,从分泌体系中发掘生物标志物和治疗靶标,是癌症蛋白质组研究的一个重要方向。传统的分泌蛋白质体系主要包括血浆、尿液、脑脊液和组织间隙液等,这些系统的一个主要特点是其所包含的蛋白质浓度范围跨度很大,对蛋白质组分离和鉴定提出巨大挑战。而收集肿瘤细胞在无血清体系中培养时所分泌的蛋白质,开展蛋白质组研究,则可以避开常规分泌系统中大量高丰度蛋白质的干扰,获得肿瘤特异性的细胞分泌蛋白谱。近年来,随着蛋白质组学技术的发展和质谱仪的进步,癌细胞分泌蛋白质组学的研究进展很快。我们系统回顾了癌细胞分泌蛋白质组富集方法和鉴定策略的发展,概括了癌细胞分泌蛋白质组研究现状和规模,为该领域的进一步研究奠定基础。     

蛋白质修饰组学在肉品质研究中的应用

蛋白质翻译后修饰(Post-translational modifications, PTMs)在生命体中具有十分重要的作用。生命有机体中常见的PTMs有磷酸化、酰化、糖基化、泛素化、乙酰化、氧化和甲基化等。文章主要介绍了蛋白质组学在肉制品科学方面的应用、PTMs的主要内容以及分析蛋白修饰特性常见技术的发展,总结了PTMs对肌肉生理特性的影响和蛋白质组学方法在肉质蛋白质修饰研究中的重要性及前景,讨论了利用蛋白质修饰组学技术研究肌肉熟化过程中品质特性变化的特点。     

种子蛋白质组的研究进展

蛋白质组学是通过对全套蛋白质动态的研究,来阐明生物体、组织、细胞和亚细胞全部蛋白质的表达模式及功能模式。大量可用的核苷酸序列信息和灵敏高速的质谱鉴定技术,使得蛋白质组学方法为分析模式植物和农作物的复杂功能开辟了新的途径。目前,种子蛋白质组研究主要集中在两个方面：一方面是鉴定尽可能多的蛋白,以创建种子特定生命时期的蛋白质组参照图谱;另一方面主要集中在差异蛋白质组,通过比较分析不同蛋白质组,以探明关键功能蛋白。该文综述了近年来种子蛋白质组的研究进展,内容包括种子发育过程中蛋白质组的变化,与种子休眠/萌发相关的蛋白质组、翻译后修饰蛋白质组、细胞与亚细胞差异蛋白质组以及环境因子对种子蛋白质组的影响;并对种子蛋白质组研究的热点问题进行了展望。     

The Redox Proteome

The redox proteome consists of reversible and irreversible covalent modifications that link redox metabolism to biologic structure and function. These modifications, especially of Cys, function at the molecular level in protein folding and maturation, catalytic activity, signaling, and macromolecular interactions and at the macroscopic level in control of secretion and cell shape. Interaction of the redox proteome with redox-active chemicals is central to macromolecular structure, regulation, and signaling during the life cycle and has a central role in the tolerance and adaptability to diet and environmental challenges.     

Accentuate the Negative:Proteome Comparisons Using the Negative Proteome Database

The availability of complete genome sequence information for diverse organisms including model genetic organisms has ushered in a new era of protein sequence comparisons making it possible to search for commonalities among entire proteomes using the Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). Although the identification and analysis of proteins shared by humans and model organisms has proven an invaluable tool to understanding gene function, the sets of proteins unique to a given model organism's proteome have remained largely unexplored. We have constructed a searchable database that allows biologists to identify proteins unique to a given proteome. The Negative Proteome Database (NPD) is populated with pair-wise protein sequence comparisons between each of the following proteomes: Homo sapiens, Mus musculus, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, Saccharomyces cerevisiae, Dictyostelium discoideum, Chlamydomonus reinhardti, Escherichia coli K12, Arabidopsis thaliana and Methanoscarcina acetivorans. Our analysis of negative proteome datasets using the NPD has thus far revealed 107 proteins in humans that may be involved in motile cilia function, 1628 potential pesticide target proteins in flies, 659 proteins shared by flies and humans that are not represented in the less neurologically complex worm proteome, and 180 nuclear encoded human disease associated proteins that are absent from the fly proteome. The NPD is the only online resource where users can quickly perform complex negative and positive comparisons of model organism proteomes. We anticipate that the NPD and the adaptable algorithm which can readily be used to duplicate this analysis on custom sets of proteomes will be an invaluable tool in the investigation of organism specific protein sets.     

Proteome analysis of adipogenesis

Adipose tissue plays a crucial endocrine role in controlling whole body glucose homeostasis and insulin sensitivity. Given the substantial rise in obesity and obesity-related diseases such as diabetes, it is important to understand the molecular basis of adipocyte differentiation and its control. Many studies have successfully exploited gene array technology to monitor changes in the profile of expressed genes during adipocyte differentiation, although this method only measures changes at the level of individual mRNA species. Using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, high-throughput image analysis, and candidate picking coupled with sequencing mass spectrometry, we have followed the changes in protein expression profile that occur during the differentiation of 3T3-L1 fibroblasts into adipocytes in response to dexamethasone, isobutyl methyl xanthine and insulin, or to the PPARgamma agonist, ciglitazone. Using this technique we have found alterations in the profile of over 2000 protein species during adipogenesis. Our studies reveal previously unknown alterations during adipogenesis in the expression or mobility (on sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis) of coactosin, which promotes actin filament destabilization, several signalling molecules, including RhoGDI-1, RhoGDI-2 and EHD1, and NEDD5 a protein involved in cytokinesis.     

Proteome of Hydra nematocyst

Stinging cells or nematocytes of jellyfish and other cnidarians represent one of the most poisonous and sophisticated cellular inventions in animal evolution. This ancient cell type is unique in containing a giant secretory vesicle derived from the Golgi apparatus. The organelle structure within the vesicle comprises an elastically stretched capsule (nematocyst) to which a long tubule is attached. During exocytosis, the barbed part of the tubule is accelerated with >5 million g in <700 ns, enabling a harpoon-like discharge (Nüchter, T., Benoit, M., Engel, U., Ozbek, S., and Holstein, T. W. (2006) Curr. Biol. 16, R316-R318). Hitherto, the molecular components responsible for the organelle's biomechanical properties were largely unknown. Here, we describe the proteome of nematocysts from the freshwater polyp Hydra magnipapillata. Our analysis revealed an unexpectedly complex secretome of 410 proteins with venomous and lytic but also adhesive or fibrous properties. In particular, the insoluble fraction of the nematocyst represents a functional extracellular matrix structure of collagenous and elastic nature. This finding suggests an evolutionary scenario in which exocytic vesicles harboring a venomous secretome assembled a sophisticated predatory structure from extracellular matrix motif proteins.