家蚕丝腺蛋白质组学研究方法的建立

通过高精度的双向电泳技术对家蚕中部丝腺组织的蛋白质进行分离,采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assistedlaserdesorption/ionizationtimeofflightmassspectrometry,MALDI-TOF-MS)对其中一些表达量较高的蛋白点进行鉴定,并利用GPMAW(GeneralProtein/MassAnalysisforWindows)软件结合家蚕基因组预测的蛋白质数据库构建本地的肽质量指纹图谱数据库,对所得到的肽质量指纹图谱进行分析。研究发现,经过双向凝胶电泳及其图象分析技术,硝酸银染色和考马斯亮蓝染色分别能分离出500个以上和100个以上的蛋白点。这些蛋白质点主要集中在分子量15~90kD区域,等电点pH3·5~7之间。MALDI-TOF-MS鉴定的25个考染蛋白点中有60%以上的PMF(PeptideMassFingerprint)的信号峰较强。在数据库检索过程中,利用家蚕肽质量指纹数据库所得检索结果与在Mascot的检索结果相比,前者不仅能够准确鉴定出一些已有研究报道的蛋白,从而验证检索方法的可行性,而且还能够对一些已经被家蚕基因组数据库所预测但未曾报道的新蛋白质进行鉴定,从而建立了一整套适合于家蚕蛋白质组研究的方法,并为其它绢丝昆虫蛋白质组研究提供了重要参考。     

家蚕精巢蛋白质的双向电泳及质谱分析

精巢是雄性家蚕Bombyx mori的生殖腺,它的主要功能是产生精子,全面检测和鉴定精巢器官的蛋白分布将为分析家蚕雄性个体的发育和繁殖奠定基础。本研究利用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白硝酸银染色技术对家蚕5龄第5天幼虫的精巢组织进行了蛋白检测,利用基质辅助激光解析质量飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对表达量较高的蛋白点进行了肽质量指纹图谱鉴定。结果表明：家蚕精巢蛋白质可以检测出1 000个以上的蛋白点,这些蛋白点主要集中在分子量为15～90 kD区域,等电点3.5～9之间,其中60个蛋白点得到了成功鉴定,按照已知或推测的蛋白功能,将其分为8类,包括：细胞骨架和细胞结构蛋白,膜蛋白或信号相关蛋白,大量应激反应蛋白（伴侣蛋白）,线粒体和能量产生相关蛋白,转录调控和翻译及DNA/RNA结合相关蛋白,酶和少量血液组成蛋白。其中很多蛋白可能在鞭毛形成、能量代谢及减数分裂过程中有重要作用。这些结果为进一步认识家蚕精子形成过程提供了重要的生物学信息。     

热胁迫下月季叶片蛋白双向电泳分析

采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和肽质量指纹谱,对耐热性不同的月季品种热激处理后进行蛋白质组分析与鉴定。双向电泳后,差异蛋白质点主要集中在分子量10-30kDa、等电点5～6范围内,对耐热品种在高温下特异表达的蛋白质点中选取3个进行肽质量指纹谱的分析,并检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测,初步认为这些蛋白质点分别是eIF-SA、LEA蛋白和Hsp17．5。同时结合已报道其他植物中这3种蛋白的功能,对月季耐高温生理机制进行初步探讨。     

天麻蛋白质的双向电泳和肽质量指纹谱分析与鉴定

采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和质谱技术对天麻染菌球茎皮层和不染菌的新生球茎皮层进行了比较蛋白质组分析与鉴定。双向电泳后在分子量 1 2～97kD、等电点 3～ 1 0范围内 ,每块胶分离到约 90 0个蛋白质点。对新生球茎中表达量明显增加的 5个蛋白质点用基质辅助激光解吸 电离飞行时间质谱 (MALDI TOFMS)进行肽质量指纹谱的分析 ,并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测 ,初步认为第 4号蛋白点是一个与转录有关的RNA结合蛋白。同时本文在天麻蛋白质组样品制备、数据库检索策略以及蛋白质鉴定成功率等方面进行了探讨。     

柔嫩艾美耳球虫地克株利抗药株与敏感株孢子化卵囊的蛋白质差异分析

利用双向电泳技术,对本实验室诱导保存的柔嫩艾美耳球虫地克株利抗药株与敏感株的蛋白质表达图谱进行差异比较和分析,发现两者之间差异有5个蛋白质斑点,利用MALDI_TOF_TOF质谱技术对其中4个差异明显的蛋白质斑点进行分析鉴定,获得4个明确的肽质量指纹图谱,通过在NCBInr数据库中检索分析,确定了其中2个蛋白质分别为球虫子孢子表面抗原TA4和热休克蛋白Hsp70 ,另外两种为真核细胞的功能蛋白。上述蛋白的鉴定将对球虫的抗药性产生机理和柔嫩艾美耳球虫地克株利抗药株的分子标志物提供了研究方向。     

低压低氧延迟预适应小鼠海马差异表达蛋白的分离及鉴定研究

目的:探索低压低氧延迟预适应(HHDP)小鼠海马差异表达蛋白。方法:建立小鼠海马HHDP动物模型后,用含尿素的细胞裂解液提取海马总蛋白质。经等电聚焦、SDS-PAGE电泳、考马斯亮蓝R250染色,比较对照组及HHDP组双向电泳图谱上蛋白质点的差异。切取HHDP组表达增高的蛋白质点,经脱色、胰蛋白酶酶切、提取肽片段,进行MALDI-TOF-MS检测。结果:在正常对照组和HHDP组海马总蛋白双向电泳图谱上,分别检测到481±38和477±21个点,匹配点为169±6个。其中HHDP组比对照组增高大于2倍的有33±10个点,降低大于2倍的有21±12个点。电泳图谱平均相关系数为0.7748±0.0267。有12个点在HHDP组显著增高(P<0.05,n=4),对其进行了肽质量指纹图谱分析,其中8个蛋白点得到相应的肽质量指纹图谱。数据库检索显示其中一个为果糖二磷酸醛缩酶A。3个在蛋白质数据库中没有检索到与之相匹配的任何蛋白,可能为新蛋白。另外4个可找到与其有部分匹配的氨基酸序列,但分子量和等电点与对应蛋白相差悬殊,它们可能具有同源性。结论:小鼠海马HHDP时,果糖二磷酸醛缩酶A等多种蛋白表达发生改变,可能是产生HHDP的重要机制之一。     

胆管癌患者与健康志愿者血清样品蛋白质表达差异分析

胆管癌（cholangiocarcinoma,CCA）是一种难于早期诊断和治疗的恶性肿瘤.利用蛋白质组学技术以期筛选出人血清中具有医学价值的胆管癌癌变的标志物.利用白蛋白/IgG去除试剂盒去除血清中高丰度的白蛋白和IgG,再经丙酮沉淀得到高质量的血清样品.样品经双向电泳（2-DE）得到了分辨率较好的胆管癌血清的蛋白点图谱.利用Image Master 2D软件对比分析了胆管癌病人和正常健康对照组的2-DE图谱.其中,表达上调蛋白有8个,表达下调蛋白有6个.用质谱获得上述差异蛋白的肽质量指纹图谱,并经数据库检索共鉴定出了11种差 异蛋白质,其中8种蛋白质的表达与胆管癌密切相关.本研究为阐明胆管癌的机理提供了一条新途径.     

基于质谱和生物信息学分析的小菜蛾蛋白质鉴定

本研究以非模式昆虫小菜蛾Plutella xylostella为材料, 对比2, 3, 4龄幼虫的蛋白质组双向电泳图谱, 得到24个蛋白质差异点, 从中选取了编号为1111的差异表达蛋白质点进行质谱鉴定和生物信息学分析. 采用胶内酶解的多肽进行MALDI-TOF/TOF分析, 获得该点的肽质量指纹图谱（PMF）及串联质谱（MS/MS）图谱。将获得的PMF分别用MASCOT和ProFound等常用软件在NCBInr的Metazoa蛋白质数据库进行搜索, 匹配结果不理想. 进一步用PMF+MS/MS谱图搜索NCBInr的Metazoa蛋白质数据库, 以及小菜蛾EST数据库。 在NCBInr库中匹配结果为拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura中的一种假定蛋白GA18218-PA, 而用EST库搜索的结果为家蚕Bombyx mori的ATP合酶的亚基。为验证搜索结果, 将该蛋白质点进行磺基异硫氰酸苯酯（SPITC）化学衍生后de novo测序, 最后确认该点可能为ATP合酶的一个亚基。最后着重讨论了蛋白质的质谱鉴定与生物信息学分析的联合使用, 希望据此选择出最适合于非模式昆虫蛋白质组学鉴定的方法。     

Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾离体抗性细胞与敏感细胞蛋白质组的差异分析

采用双向电泳技术和肽质量指纹图谱技术分析了Bt Cry1Ac毒素筛选的粉纹夜蛾Trichoplusia ni抗性BTI-Tn-5B1-4细胞与同源敏感细胞的蛋白质组的差。用Melanie ViewerⅡ软件在抗性细胞的双向电泳图谱上检测到的平均蛋白质点数为707±25个（n=3）,在敏感细胞的双向电泳图谱上检测到的平均蛋白质点数为637±19个（n=3）,其中分辨率高、重复性良好的显著差异点有10余个。对其中的一个敏感细胞特有的显著差异斑点进行了肽质量指纹图谱分析,经数据库 查询表明该蛋白质与胞质外周蛋白具有同源性。     

大鼠脑皮质表达蛋白质组学研究

文章用蛋白质组学方法初步分析大鼠脑皮质蛋白质的表达。提取大鼠脑皮质蛋白质,双向凝胶电泳分离,考马斯亮蓝染色,胰蛋白酶胶内酶解,用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱对酶解后的肽段进行分析,根据肽质量指纹图谱,检索专业数据库(Swissprot),对蛋白质进行鉴定。鉴定出84个蛋白,分别属于代谢酶、细胞骨架蛋白、热休克蛋白、抗氧化蛋白、信号传导蛋白、蛋白酶体相关蛋白、神经元特异蛋白及神经胶质蛋白等。文章结果丰富了大鼠脑皮质蛋白质组数据库,为在大鼠模型上研究神经疾病奠定了基础。     

家蚕幼虫5龄期中肠蛋白质组学

利用双向电泳技术对家蚕幼虫5龄期第2天、第5天和第7天的中肠蛋白质进行分离, 并利用ImageMaster 2D Platinum对所分离得到的蛋白图谱进行比较, 并对一些蛋白质斑点进行了质谱鉴定。研究发现, 家蚕中肠蛋白质具有区别于家蚕其他组织的明显特征: 蛋白质大多分布在PI值4-8、分子量20~70 kD的区域, 且分布不均匀, 主要集中在酸性一侧, 这一特点在家蚕5龄期第7天的图谱尤为明显。5龄期家蚕第2天的蛋白质斑点数目为869个, 而到第5天增加到966个, 新增蛋白数目97个, 进一步观察发现增加的蛋白主要分布在PI值6-9, 分子量20~40 kD区间; 随着进入幼虫成熟期, 蛋白质斑点数目明显减少, 第7天斑点数仅为420个, 比第5天减少了56.5%。这些结果说明家蚕中肠组织蛋白质组成在5龄早、中、晚期经历了较大变化, 暗示这可能与中肠的功能相适应。从MALDI-TOF-MS鉴定的斑点发现了构成家蚕中肠组织的一些新的部分结构蛋白和一些可能与消化、吸收相关的蛋白, 还发现一些能够抵御外界微生物入侵的相关蛋白。这些结果为进一步认识家蚕中肠提供了重要的理论基础。     

Proteome analysis of the silkworm (Bombyx mori. L) colleterial gland during different development stages

The silkworm, Bombyx mori, colleterial gland developed very slowly until 2 days before emergence, then markedly enlarged due to the accumulation of a glue-like substances (mainly including 85% water and 11% proteins). However, the No glue (Ng) mutant female moth secreted only very little glue-like substance and laid loose eggs naturally. High-resolution two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, followed by computer-assisted analysis, was used to screen the secretory region of colleterial gland protein patterns during different development stages to find quantitative and qualitative difference in protein expression during the pupae and moth stages. More than 700 protein spots were resolved in different developmental stages from the secretory region of the glands and most of the proteins were distributed in the mass range from 30 to 70 kD with pH 4-8. Through comparison and analysis, it was found that 3 proteins were only expressed in the later pupae stage (one or two days before emergence) and moth stage. Furthermore, these proteins were not expressed in the Ng mutant especially actin. There was a great variation of some protein expression volume during the development. Protein spots that changed more than 1.5-fold in expression level (relative to day 9), including 6 spots that were down-regulated and 2 spots that were up-regulated in expression were excised for identification by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry. Results indicated that actins that participated or regulated the exocytosis of colleterial gland and other differentially expressed proteins might be related to colleterial gland development or the secretion of a glue-like substance.     

家蚕雌性附腺及其Ng突变体蛋白质组双向电泳图谱分析

分别对家蚕(Bombyx mori．L)正常及Ng突变体雌蛾件附腺分泌部组织的蛋白质进行提取,并采用双向凝胶电泳和计算机辅助分析方法,对提取的蛋白质混合物进行分离和比较分析。用银染的方法,平均每张电泳图谱可以分离约700个蛋白质点,其中大部分的蛋白质点分布在pH4～8范围内,在分子量上主要集中在30～70kD区域：比较分析发现,有4种蛋白只在正常性附腺组织中特异表达,而有2种蛋白只在Ng突变体的组织中特异表达。另外约有29种蛋白在正常性附腺分泌部组织中的表达水平明显高于Ng突变,而约有15种蛋白在Ng突变体的分泌部组织中表达水平较高。这些差异蛋白质可能与Ng突变的形成和导致这种突变体的性附腺不能正常分泌粘性蛋白的性状有关。     

家蚕催青前期胚胎蛋白质双向电泳图谱分析

为了探讨家蚕Bombyx mori胚胎蛋白质整体变化,以多化性品种P50为材料,采用蛋白质双向电泳技术及图像分析技术分析了催青前期胚胎（戊₃以前）各个时期蛋白质图谱及其变化情况。研究发现:从临界Ⅱ期（丙_２）胚胎到缩短期(戊₂)胚胎蛋白质双向电泳图谱基本稳定,存在于临界Ⅱ期胚胎的蛋白斑点在催青前期的4个胚胎中消失的个数较少,仅占22.80％,而在催青的最后2个胚胎中消失的蛋白质斑点却占48.18％;在神经沟出现（丁₁）、腹肢突起（丁₂）、上唇突起（戊₁）和缩短期（戊₂）胚胎的双向电泳图谱中能够检测到100个特异蛋白质斑点,这些特异蛋白质斑点大多在随后邻近的胚胎发育中消失,暗示了这些特异蛋白可能与相应胚胎的形体特征发育有关。     

家蚕催青后期胚胎蛋白质双向电泳图谱分析

采用蛋白质双向电泳技术分析了家蚕Bombyx mori催青后期胚胎蛋白质图谱的变化。研究发现: 在头胸分化期（戊₃）、反转期（己₁）、毛瘤发生期（己₂）、点青期（己₃）、转青期（己₄）和孵化期（己₅）胚胎蛋白质的双向电泳图谱中共检测到209个特异蛋白斑点,其中己₃和己₄两个胚胎出现的特异蛋白斑点数在整个催青期胚胎中为最多,分别达55和77个。与催青前期胚胎出现的特异蛋白斑点变化规律相似,这些特异蛋白斑点大多也是在随后邻近的胚胎发育中消失。推测这些特异蛋白可能与相应胚胎的形体特征发育有关。     

Comparative proteomic analysis of Bombyx mori hemolymph and fat body after calorie restriction

Calorie restriction (CR) is known to extend life span from yeast to mammals. To gain an insight into the effects of CR on growth and development of the silkworm Bombyx mori at protein level, we employed comparative proteomic approach to investigate proteomic differences of hemolymph and fat body of the silkworm larvae subjected to CR. Thirty-nine differentially expressed proteins were identified by MALDI TOF/TOF MS. Among them, 19 were from the hemolymph and 20 from the fat body. The hemolymph of the CR group contained two down-regulated and 17 up-regulated proteins, whereas the fat body contained 15 down-regulated and five up-regulated ones. These proteins belonged to those functioning in immune system, in signal transduction and apoptosis, in regulation of growth and development, and in energy metabolism. Our results suggest that CR can alter the expression of proteins related to the above four aspects, implying that these proteins may regulate life span of the silkworm through CR.     

Studies on middle silkgland proteins of cocoon colour sex-limited silkworm (<Emphasis Type="Italic">Bombyx mori</Emphasis> L.) using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis

Qualitative and quantitative differences in proteins expressed in the middle silkglands of male and female silkworm larvae that differ in silk colour were investigated by high resolution two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-D PAGE), followed by computer assisted image analysis. About 1000 protein spots were resolved in both the sexes and most proteins were shown to be distributed in the area from 15 kDa to 70 kDa and pH 4–8. It was found that some proteins displayed higher expression in yellow cocoon, while two proteins were only expressed in female silkworm silkgland tissue through the comparison and analysis by two-D software. These proteins especially existed in female silkworm middle silkgland tissue of yellow cocoon. Furthermore, these proteins might be involved in the expression of cocoon colour phenotype