巴洛沙星的合成研究

合成新型抗菌药——巴洛沙星。以3-溴吡啶为原料,在催化剂作用下经氨解、加氢还原制备关键中间体3-甲胺基哌啶,并考察加氢过程中催化剂类型和反应温度的影响,再以甲氧环合酯(1-环丙基-6,7-二氟-8-甲氧基-1,4二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯)为起始物,在乙酐中与硼酸螯合,并与3-甲胺基哌啶缩合,最后水解制备巴洛沙星。合成巴洛沙星的总质量收率58.7%,合成3-甲胺基哌啶的质量收率为74.1%。使用乙腈作为缩合的溶剂和后期水解反应的碱性物质,改进合成巴洛沙星的路线,提高了收率;制备3-甲胺基哌啶的加氢反应,在选择Rh/C为催化剂、反应温度为80℃时,质量收率为78%。     

紫外分光光度法测定巴洛沙星的含量

以pH3.5的冰醋酸-醋酸钠(HAc-NaAc)为溶剂,在检测波长为295 nm下用UV-2102c型紫外分光光度计测定巴洛沙星的吸光度。结果表明,巴洛沙星的浓度在2～20μg/mL范围内线性关系良好,r=0.999 8;平均回收率为99.07%,相对标准偏差RSD=0.17%(n=3)。该方法快速、简便、准确,可用于生产巴洛沙星原料药及其制剂过程中的质量控制。     

干旱胁迫下不同抗旱水平陆地棉的叶片蛋白质组学比较研究

为了探讨陆地棉品种抗旱机理,以陆地棉抗旱品种‘中H177’和不抗旱品种‘中S9612’为材料,运用双向电泳结合质谱技术,分析干旱胁迫下不同陆地棉三叶期叶片蛋白质组分差异变化。结果表明:干旱胁迫下,不同陆地棉叶片蛋白表达差异较大;‘中H177’出现30个差异表达蛋白质点,‘中S9612’出现47个差异表达蛋白质点,只在‘中H177’表达差异的蛋白点11个,只在‘中S9612’表达差异的蛋白点28个,差异表达一致蛋白点8个,表达不一致蛋白点11个。质谱共鉴定出43个差异表达蛋白;功能分类分析表明,干旱胁迫蛋白参与光合作用、物质与能量代谢、抗逆相关蛋白、物质运输和活性氧清除;Rubisco活化酶和能量代谢相关蛋白ATP合成酶类表达差异最大。研究结果可以初步为陆地棉抗旱机理的探讨提供一定的理论基础。     

污染胁迫下的蚯蚓蛋白质组学研究进展

随着蛋白质组学的发展和每年有大量环境污染物进入土壤环境中,污染胁迫模式动物的相关生物标志物受到日益关注。蚯蚓,作为土壤中最大的无脊椎动物,是研究和评价土壤生态污染良好的模式动物。研究蚯蚓的蛋白质组学,对于寻找环境生态污染相关生物标志物和阐明生态毒理学机制有着十分重要的现实意义。目前已知的污染胁迫下蚯蚓蛋白质组学研究,提供了几个特定污染物胁迫蚯蚓的蛋白表达谱。这些蛋白涉及许多生物学过程,例如信号传导、糖酵解、能量代谢、分子伴侣和转录调节,提示了相关污染物可能的生态毒理学机制,有望成为潜在的生物标志物,用于有毒污染物的监测,但其特异性需要进一步试验的验证。对蚯蚓受污染胁迫的蛋白质组表达谱及潜在生物标志物进行简要综述。     

干旱胁迫下蒙古沙冬青叶片蛋白质组学研究

通过对蒙古沙冬青[Ammopiptanthus mongolicus(Maxim)Cheng.f]叶组织干旱胁迫下蛋白质组变化的研究,从蛋白表达水平阐释其应答干旱胁迫的分子机制。以20%PEG 6000胁迫处理1 h和72 h,以0 h为对照,提取叶片总蛋白,利用双向电泳和质谱鉴定技术分析差异表达蛋白。共鉴定了40个差异表达蛋白,按功能可分为9类:光合作用,ROS清除,蛋白的合成、加工与降解,物质运输,防御相关,RNA加工,氨基酸代谢,其他相关蛋白和功能未知蛋白质。蒙古沙冬青叶片应答干旱胁迫的核心是叶绿体结构和光合作用的维持。     

水胁迫下沙漠小球藻蛋白质组学分析

通过研究小球藻(Chlorella sp.)在干旱胁迫下的蛋白质组变化,从蛋白质表达水平解释小球藻对干旱胁迫的响应机理。以20%的PEG 6000胁迫处理0、6、12、18、24和30 d,提取小球藻总蛋白,利用双向电泳和质谱鉴定技术分析差异蛋白。共鉴定29个差异蛋白,按功能可分为7类:光合作用、能量合成和转化、物质代谢、抗氧化、转运和细胞结构、抗逆和功能未知蛋白质。这些蛋白的表达变化影响着沙漠小球藻的油脂积累,对干旱胁迫应答起到了至关重要的作用,并直接或间接地参与了沙漠小球藻细胞内的光合作用和油脂合成。     

红海榄根部盐胁迫反应的比较蛋白质组学分析

红海榄(Rhizophora stylosa)是一种典型的红树林盐生植物.本研究利用蛋白组学技术对淡栽(R0)和3% NaCl盐栽(R3)处理后的红海榄根部总蛋白进行了比较研究.双向电泳图谱的结果表明,R0和R3分别有981和972个蛋白点,蛋白点主要集中在分子量28～70 kD,等电点4.0～8.5之间. R0和R3之间差异明显的有15个蛋白点.其中,8个蛋白的表达量在R0中表达增高（10倍）,而在R3中相对下降.另外,7个蛋白的表达量在R0中较低,而在R3中表达量显著增高.对这15个蛋白点进行肽质量指纹图谱分析,10个蛋白点找到匹配蛋白.功能预测分析发现,在盐水栽培上调的蛋白质一般与逆境胁迫有关,淡水栽培上调的蛋白质一般与基本代谢有关.这些研究结果为进一步研究红海榄的耐盐机理提供了有意义的线索.     

基于蛋白质组学对螺旋藻在高温胁迫下响应机制的初步研究

本实验以螺旋藻为材料,通过i TRAQ对螺旋藻细胞在高温胁迫下的全蛋白进行定量分析。结果表明:40oC是螺旋藻可恢复的最大耐受胁迫温度,并在此温度胁迫条件下启动响应机制。差异表达蛋白的筛选结果确定了18 523个独特的肽和2 085个蛋白质,此外,在Uni Prot KB/Swiss-Prot数据库中注释了142种独特的蛋白质。GO功能注释中,共有207条蛋白序列被793条GO功能条目注释,平均GO层次为6.545。KEGG通路注释中,检测到呈现显著差异性表达的注释蛋白117个,涉及光合作用、能量代谢、RNA的转录和翻译等方面。荧光定量PCR结果显示,测序结果与i TRAQ实验相一致,光合系统I P700叶绿素脱辅基蛋白A1、果糖1,6-二磷酸酶、核酮糖二磷酸羧化酶大侧链、光合系统I反应中心亚基XI下调;顺反异构酶、热激蛋白70、热激蛋白90、磷酸甘油酸激酶、二磷酸核苷酸激酶上调。由此可知,螺旋藻经高温胁迫后,与光合作用和遗传信息相关的蛋白是影响螺旋藻热应激的关键。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学研究的技术策略

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一.揭示植物响应盐胁迫的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础,也是当前植物生理与分子生态学研究的热点问题.高通量的蛋白质组学技术体系包括双向电泳技术、蓝色自然胶电泳技术、双向荧光差异凝胶电泳技术、液相色谱技术,以及各种生物质谱技术,已经被广泛应用于植物应答盐胁迫研究,为解析植物耐盐分子机制提供了重要信息.本文综述了应用于植物盐胁迫响应蛋白质组学研究的技术策略.     

基于TMT技术的盐胁迫下罗布麻的蛋白质组学分析

罗布麻(Apocynum venetum L.),是我国宝贵的野生植物种质资源,具有重要的药用价值、生态价值及经济价值。罗布麻虽属于耐盐性较强的植物,但随着生境遭到破坏及土壤盐渍化程度加重,罗布麻的野生种群数量逐渐缩减,探究罗布麻的耐盐性机制,对罗布麻野生种质资源的保护和利用具有重要意义。本研究采用TMT技术对盐胁迫下罗布麻进行定量蛋白质组学研究,对不同时间点差异蛋白进行韦恩发现,11个共有差异蛋白主要富集在蛋白质-FAD连接、转运蛋白活性的负调控、离子跨膜转运蛋白活性的负调节、阴离子跨膜转运的负调控、阴离子通道活性的负调节和噻唑代谢过程等通路。差异蛋白网络互作分析发现,不同胁迫时间的差异蛋白网络互作所得到的蛋白主要以核糖体蛋白为主,其中60S核糖体蛋白L3-2(TRINITY_DN13265_c0_g1_i1_9)在胁迫12 h和24 h的差异蛋白中均为核心蛋白,表明核糖体蛋白在罗布麻响应盐胁迫过程中发挥着重要作用。本研究筛选出罗布麻响应盐胁迫的关键蛋白,拓展了罗布麻盐胁迫应答相关的分子资源,并为罗布麻天然抗逆种质的发掘与利用提供理论依据。     

蛋白质组学在植物逆境胁迫研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点领域之一,自从蛋白质组这个概念被提出以来,其研究一直受到广泛关注,其研究技术也有了极大地进步。植物时刻都面临各种非生物胁迫,包括干旱、冷、盐、金属等,在长期进化过程中,植物形成独特的机制来响应逆境,然而目前对于植物如何适应逆境的分子机制尚未完全阐明。因此蛋白质组学作为一种强有力的研究技术手段,将为研究植物响应胁迫的分子机制提供理论支撑。介绍了蛋白质组学的产生背景、研究技术手段及植物在各种胁迫条件下的蛋白质组学研究、植物亚细胞器的蛋白质组学研究状况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学分析

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一,揭示植物盐胁迫应答的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础.近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了拟南芥、水稻等19种植物的盐胁迫应答蛋白质表达图谱.从植物类群(盐生植物和甜土植物)、组织器官(根、地上部分/茎、胚根和胚轴、叶片、花序和配子体)、细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞生物)和亚细胞结构(叶绿体、质膜和质外体)几方面整合分析了植物盐胁迫应答蛋白质组表达模式特征,主要特征包括:(1)盐生植物通过全面调节细胞骨架重塑、离子转运和区隔化、渗透平衡、活性氧(ROS)清除、信号转导、光合作用和能量代谢等信号与代谢网络体系,获得相对较高的抗/耐盐能力;(2)植物地上部分(叶片、茎、配子体)或光合组织细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞盐藻)通过调节参与光合作用、碳和能量代谢、ROS清除过程蛋白质的表达模式应对盐胁迫环境;(3)植物地下部分(根、胚根)通过调控信号转导和离子转运相关蛋白质感知/传递盐胁迫信号并维持离子平衡;(4)花序中参与渗透调节、转录调控、蛋白质加工和ROS清除的蛋白质在盐胁迫条件下变化显著;(5)叶绿体通过调控参与光合作用、蛋白质加工和周转,以及氧化还原系统平衡等过程应对盐胁迫;(6)质外体中参与细胞壁代谢、胁迫防御和信号转导过程的蛋白质受盐胁迫影响明显;(7)细胞膜中参与维持膜结构稳定、物质/离子运输和信号转导过程的蛋白质对植物盐胁迫应答具有重要作用.这些分析为深入研究植物耐盐的分子机制提供了重要信息.     

植物应答逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

逆境胁迫是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子,揭示植物应答胁迫的分子机理一直是人们长期探索的重大课题.随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究,蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,它有助于人们从分子水平上了解植物耐受胁迫的机制.介绍了植物应答非生物胁迫,如盐胁迫、温度胁迫、干旱胁迫、营养胁迫和机械伤害等,以及生物胁迫,如病菌侵害的蛋白质组学最新研究进展,并探讨了利用蛋白质组学技术研究植物抗逆性方面的优势和前景.     

植物应答非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

逆境对植物的生长发育产生不利影响,植物在长期适应环境中演化出了相应的机制。蛋白质是基因表达的最终产物,是细胞生命活动的基础,在逆境条件下,许多与逆境相关的蛋白质表达量发生变化。蛋白质组学技术的发展为鉴定和研究逆境响应相关蛋白提供了手段,为阐述逆境应答分子机理提供了重要的依据。本综述根据近年来采用蛋白质组学研究植物应答非生物胁迫(干旱,高盐和低温)的结果,总结并讨论了不同逆境下蛋白表达的组织特异性特点,旨在为理解植物的逆境胁迫响应机制提供更多信息。     

植物缺氧、缺铁胁迫的蛋白质组学

九十年代中期 ,国际上出现了一门研究细胞内全部蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科———蛋白质组学 ( ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ) [1] 和中国人提出的功能蛋白质组学 (ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｒｏ ｔｅｏｍｉｃｓ) [2 ] 。功能蛋白组学是位于对个别蛋白质的传统研究 ,和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质组研究之间的层次。是从“局部”入手 ,研究定位在细胞内与某个功能有关或在某种条件下的一群蛋白质。在当前蛋白质组研究主要集中在蛋白质的表达模式研究上 ,本文主要介绍在缺氧胁迫和缺铁胁迫下 ,植物蛋白质表达模式的研究进展。1 .氧胁迫时…     

斑玉蕈低温胁迫下菌丝体酶活变化及差异蛋白质组学研究

采用蛋白质组学的方法和技术,通过比较最适温度和低温胁迫条件下斑玉蕈菌丝体蛋白质组的变化,寻找与低温胁迫紧密相关的差异蛋白,图谱分析有26个差异表达的蛋白,MALDI-TOF-MS/MS鉴定和数据库检索有14个蛋白得到初步鉴定,其中肌动蛋白、微管蛋白是细胞骨架的重要成分;蛋白酶体和乙酰乳酸合酶参与蛋白质的合成与分解;ATP合成酶、转醛醇酶、甲酸脱氢酶、1,5-二磷酸羧化酶参与细胞内的物质与能量代谢;鸟苷酸结合蛋白、14-3-3蛋白参与信号转导调控;新生多肽相关复合物可能参与细胞分化、发育的调控。说明斑玉蕈在低温胁迫下的调控可能是一个比较复杂的多蛋白和酶参与的过程。通过酶活测定发现,低温胁迫下过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性都在最初的9h内上升较快,且均高于对照,之后开始逐渐下降,丙二醛(MDA)含量也在12h内保持上升,之后略有下降,说明低温胁迫下斑玉蕈细胞膜受到一定伤害,但斑玉蕈对一定范围内的低温有很强的适应性。     

植物响应病原菌胁迫的蛋白质组学研究进展

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究。蛋白质组学成为后基因组时代的重要研究手段,它有助于从分子水平上了解植物功能。主要介绍了双向电泳技术、生物质谱、蛋白质质谱数据的生物信息学分析等蛋白质组学研究的主要技术手段及植物应答病原菌胁迫的蛋白质组学研究进展,并对蛋白质组学在研究植物抗病机制方面的应用前景做出展望。     

基于蛋白质组学对螺旋藻砷胁迫响应机制的研究

通过研究螺旋藻(Spirulina sp.)在砷离子胁迫下的蛋白质组变化,从蛋白质表达水平解释螺旋藻对砷离子胁迫的响应机理。螺旋藻经过不同浓度砷离子胁迫7 d后,提取蛋白质进行凝胶电泳,并对差异蛋白进行质谱分析。结果表明螺旋藻在2.0 ppm砷酸盐中暴露10 min光合放氧速率降低27.3%,培养24 h后细胞内的金属硫蛋白、叶绿素、类胡萝卜素及藻胆蛋白相对含量均明显降低。蛋白组学共鉴定出75个差异蛋白,其中26个显著上调,49个呈现下调。这些差异蛋白表明砷离子主要通过破坏螺旋藻光合色素蛋白,干扰电子传递过程,导致能量合成受损,使得依赖光合作用产生能量进行的跨膜运动、蛋白质合成等相关过程受到影响;同时,活性氧清除与防御相关蛋白呈现上调,螺旋藻细胞内抗氧化系统被激活。     

蛋白质组学研究揭示的植物根盐胁迫响应机制

植物根是感知外界盐胁迫信号的首要器官。近年来,人们利用高通量的差异表达蛋白质组学技术,分析了水稻(Oryzasativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、大豆(Glycine max)、大麦(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)、木榄(Bruguieragymnorhiza)和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)等植物根应答盐胁迫过程中蛋白质组的动态变化特征。通过整合植物根响应盐胁迫蛋白质组学研究结果,揭示了植物根部响应盐胁迫的多种调节机制,包括:利用多种信号通路与蛋白质磷酸化/去磷酸化感知并传递盐胁迫信号;通过膜蛋白与转运蛋白调节离子吸收/外排与区室化;通过抗氧化酶系统活性清除活性氧,并通过合成多种渗透调节物质与防御物质减轻细胞受到的伤害;通过改变参与糖类与能量代谢相关酶的表达调节能量代谢水平;通过细胞骨架动态重塑保持正常的细胞结构、物质运输与信息传递;通过转录、翻译与翻译后调控调节各种蛋白质的动态变化与相互作用;通过调控各种基础代谢与次生代谢水平保持细胞结构与代谢状态正常。     

蛋白质组学研究揭示的甘蓝型油菜非生物胁迫应答机制

油菜(Brassica napus L.)是我国的主要油料作物之一,在生长发育过程中经常受到干旱、高温、高盐和营养缺乏等非生物胁迫。这些胁迫通常会阻碍油菜的生长发育,导致品质和产量下降。近年来,快速发展的高通量蛋白质组学技术为揭示油菜胁迫响应分子机制提供了新线索。本文综合分析了油菜不同组织/器官(如:叶片、根、下胚轴和种子)在响应盐、高温、干旱、草酸和缺素(磷、硫和硼)等逆境过程中675种蛋白质的丰度变化特征,揭示了其胁迫应答机制,主要包括:(1)通过G蛋白介导的信号通路感知与传递胁迫信号;(2)通过改变参与糖类与能量代谢相关酶的丰度调节代谢水平;(3)通过叶绿素合成的变化调节光合作用;(4)调节转录因子、蛋白质合成与命运相关蛋白质的丰度,从而在转录、翻译以及翻译后修饰等水平上应答逆境;(5)通过调节膜联蛋白、V型H+-ATP酶等质膜蛋白质,促进细胞内物质吸收与转运;(6)通过细胞骨架动态重塑保持正常细胞结构;(7)利用调节抗氧化酶系统清除活性氧,并通过合成多种防御物质减轻细胞受到的伤害。本综述为解析油菜逆境应答网络体系中的关键调控及代谢通路的变化提供了重要信息。