Jurkat T细胞质膜蛋白组学研究初探

目的:分析Jurkat T细胞质膜蛋白质组成,并对这些质膜蛋白的生理学过程和功能进行初步分析,为进一步研究Jurkat T细胞膜蛋白功能奠定基础.方法:首先采用差异密度梯度离心法提取Jurkat T细胞膜蛋白,然后将提取出的膜蛋白根据分子量大小通过SDS-PAGE进行初步分离,再进一步将分离出的蛋白条带切下进行胶内酶解,酶解后的肤段通过液相-芯片-离子阱质谱技术进行鉴定和生物信息学分析,建立Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并进一步通过GO(Gene Ontology)对这些质膜蛋白进行功能分析.结果:成功提取了Jurkat T细胞的膜总蛋白,并建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,共鉴定出618个质膜蛋白,经GO注释分析,其中与结合功能相关的质膜蛋白有493个,与信号转导活性相关的有186个,具有酶催化活性的有166个,具有转运活性的有137个,有些还具有酶调节活性、结构分子活性或者运动活性等,功能尚不清楚的有49个.结论:通过差异密度梯度离心,结合一维SDS-PAGE和HPLC-CHIP-MS/MS,成功建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并通过GO注释,初步分析了这些蛋白的功能和生理学过程,为进一步研究Jurkat T细胞质膜蛋白的功能奠定了基础.     

嗜碱菌Alkalimonas amylolytica N10在不同pH条件下的膜蛋白差异表达研究

为了探讨嗜碱菌的嗜碱机制,对一株新型专性嗜碱菌（Alkalimonas amylolytica N10）在不同pH条件下的差异膜蛋白质组进行了初步的研究。在3种pH条件下（pH值分别为84、94和104）培养的该菌的膜蛋白,通过8%～20%的梯度SDSPAGE进行分离。经胶图图像和统计计算,7条电泳条带的相对染色强度随培养液的pH值变化而改变,其中仅有一条条带强度随pH值增高而增加。这些条带经胰蛋白酶胶内消化和高效液相色谱电喷雾离子阱串联质谱（LCMS/MS）分析,共鉴定出了12种蛋白质。其中4种膜蛋白已有报道直接或间接参与细胞pH稳态的保持,其他几种蛋白则是首次发现其表达水平与生活环境的pH变化可能相关。     

嗜碱菌Alkalimonas amylolytica N10在不同pH条件下的膜蛋白差异表达研究

为了探讨嗜碱菌的嗜碱机制,对一株新型专性嗜碱菌(Alkalimonas amylolyticaN10)在不同pH条件下的差异膜蛋白质组进行了初步的研究。在3种pH条件下(pH值分别为8.4、9.4和10.4)培养的该菌的膜蛋白,通过8%~20%的梯度SDS-PAGE进行分离。经胶图图像和统计计算,7条电泳条带的相对染色强度随培养液的pH值变化而改变,其中仅有一条条带强度随pH值增高而增加。这些条带经胰蛋白酶胶内消化和高效液相色谱-电喷雾离子阱串联质谱(LC-MS/MS)分析,共鉴定出了12种蛋白质。其中4种膜蛋白已有报道直接或间接参与细胞pH稳态的保持,其他几种蛋白则是首次发现其表达水平与生活环境的pH变化可能相关。     

参与植物膜泡运输的蛋白质家族及功能研究进展

真核细胞的内吞和分泌途径中蛋白质和脂类的运输主要由膜泡运输介导。参与膜泡运输的蛋白质家族包括SNARE蛋白家族、RAB蛋白家族、被膜蛋白复合体、Sec1蛋白家族、Arf蛋白家族。这些蛋白质家族在进化中高度保守,并且在植物中已经鉴定了许多哺乳动物和酵母蛋白的同源物。近年来一些研究发现这些蛋白质不仅仅调节植物细胞的膜泡运输,还影响植物的许多生理活动和功能,例如向重性生长、胞质分裂、激素极性运输、气孔运动以及抗病性等。现主要阐述迄今在植物中研究这五类蛋白质家族功能的最新进展。     

棉铃虫围食膜的蛋白质组鉴定

【目的】围食膜(peritrophic membrane, PM)是昆虫抵御随食物摄入的病原微生物入侵的第一道天然屏障。本研究旨在鉴定出农业重大害虫棉铃虫Helicoverpa armigera围食膜的总蛋白成分,为进一步揭示昆虫围食膜的形成机制及研发新颖的害虫控制策略奠定基础。【方法】剥离棉铃虫5龄幼虫PM,用三氟甲磺酸(trifluoromethane sulfonic acid, TFMS)处理,采用液质联用技术(LC-MS/MS)鉴定围食膜蛋白质组,然后对鉴定结果进行生物信息学分析。【结果】本研究共鉴定出棉铃虫幼虫围食膜蛋白质169个,是目前鉴定最多的棉铃虫围食膜蛋白。通过GO分析,可以将这些鉴定的蛋白分为细胞组分、分子功能和生物学过程三大类;KEGG富集结果显示,鉴定蛋白可以富集在12条代谢通路中;蛋白互作分析(protein protein interaction, PPI)结果表明,以ACC和CG3011等蛋白为核心可以形成蛋白互作网络。【结论】本研究鉴定了169个棉铃虫幼虫围食膜蛋白质,并对其进行了GO, KEGG和PPI分析,结果有助于人们全面理解昆虫围食膜的分子结构和功能。     

绿色荧光蛋白的神奇功能

高通量遗传筛选已经揭示出许多潜在的蛋白质·蛋白质之间的相置作用．但这些作用需要进一步验证和研究。在本文中．研究者为解决这一问题．研发出一种简单的分析方法．它整合了含有绿色荧光蛋白（GFP）荧光影像的酵母双杂交系统的威力．可以直接显示活细胞中蛋白质－蛋白质相互作用。这种方法就是荧光双杂交（F2H）分析．它采用了经过修改的lac阻抑物系统,将一种荧光诱饵蛋白固着在染色体lac操纵子阵列．形成一个亮色斑点．具有不同荧光的诱捕融合蛋白质可根据颜色的变化进行共定位分析。     

植物基因转译产物的定位与加工

植物基因转译产物的定位与加工朱祯（中国科学院遗传研究所）目前,在真核细胞中至少已发现了三十多种细胞器（Ｏｒｇａｎｅｌｌｅｓ）或亚细胞结构,它们通常是由脂质膜分隔开来的小室（Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔｓ）所组成。细胞中每一种细胞器都含有一组特定的蛋白质分子。这些蛋白质分子在很大程度上决定了细胞器的结构和功能。细胞通过这种分室作用（Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｔａｔｉｏｎ）对其自身的生理及生化过程进行有效地调节,使上述过程有一定的时空范围内有序地进行。     

肝癌亚细胞结构的蛋白质组分比较分析

运用亚细胞蛋白质组学的研究策略,分离纯化亚细胞结构,可以提高低丰度蛋白质在双向电泳中检出的数量。通过对比分析肝癌细胞与正常肝细胞线粒体、细胞核蛋白质组的差异表达情况,为肝癌发病机理的研究提供更多、更有价值的信息。以体外培养的人体肝癌细胞QGY-7703与正常肝细胞LO2为研究模型,通过超离心的方法分离细胞的线粒体和细胞核。双向电泳分离线粒体和细胞核的蛋白质,图像分析筛选差异表达蛋白斑点,MALDI-TOF-MS鉴定蛋白质。从线粒体、细胞核的蛋白质电泳图谱中筛选出54个候选差异表达的蛋白质斑点,质谱鉴定出22种差异表达蛋白质,其中17种在肝癌细胞中表达上调,5种在肝癌细胞中表达下调。筛选出的差异表达蛋白质涉及到细胞的能量代谢、蛋白质合成、细胞骨架与核骨架的改变、mRNA的加工成熟及凋亡调控等许多方面,表明癌变细胞的组织结构和代谢状态都发生了很大的变化。     

鼻咽癌5-8F细胞膜蛋白质组初步分析

细胞膜蛋白是细胞的重要组成部分,作为细胞的"门铃"与"门户",参与细胞内外物质交换、信息转换、细胞生长发育、细胞迁移以及免疫应答等重要生理活动.为鉴定鼻咽癌转移相关膜蛋白,运用差速离心联合双水相方法分离纯化鼻咽癌高转移细胞5-8F的细胞膜,SDS-PAGE分离膜蛋白,液相色谱/电喷雾串联质谱分析(LC-MS/MS)结合生物信息学分析鉴定出316种非冗余蛋白质,其中152种(48.5%)被注释为膜蛋白或膜相关蛋白.通过肿瘤差异蛋白质组数据库(dbDEPD)搜索,发现在114个膜蛋白中有49种膜蛋白与其它肿瘤的发生发展密切相关,其中21个膜蛋白与肿瘤转移相关.进一步分析发现膜蛋白CD104、VDAC2、CD298和SLC25A3与同属头颈部肿瘤的口腔癌转移相关,提示这4个膜蛋白也可能是鼻咽癌潜在的转移相关蛋白.研究结果提供了一个鼻咽癌细胞5-8F包含中高丰度膜蛋白的数据库,为进一步研究头颈部肿瘤鼻咽癌癌变分子机理积累了有价值的资料.     

白桦叶绿体RNA结合蛋白的蛋白质组学分析

在高等植物叶绿体中,RNA结合蛋白在转录后RNA处理、运输以及mRNA的稳定等方面发挥重要作用.本项研究使用多聚腺苷酸(polyA）吸附柱或单链DNA(ssDNA)吸附柱富集白桦叶绿体的polyA结合蛋白或RNA结合蛋白,并通过MALDI-TOF-MS以及ESI MS/MS进行鉴定,13个叶绿体蛋白质得到了鉴定.按照Swiss Prot数据库的注释,这些蛋白质的功能主要包括4个相关种类,分别为NAD结合蛋白、RNA结合蛋白、DNA结合蛋白和ATP结合蛋白.使用这些方法还鉴定出包括转录因子的4个高丰度蛋白.这些结果加深了对树木中叶绿体RNA结合蛋白的全面了解,可以将其应用于其他树木叶绿体中RNA 蛋白质的相互作用的研究.     

BcL2蛋白质家族——定位与转位

Bcl-2蛋白质家族的抗凋亡和促凋亡成员,在线粒体水平上决定细胞的存活或死亡.在正常细胞中,这些成员呈现功能适应性的细胞内分布;抗凋亡成员主要定位于细胞内膜系特别是线粒体外膜上：但绝大多数促凋亡成员主要分布于细胞浆中.细胞接受死亡信号后,Bcl-2家族成员本身受到一系列的调节,如磷酸化、裂解、蛋白质-蛋白质相互作用等,结果之一是促凋亡成员发生细胞内定位的改变,从细胞浆转位于线粒体膜上,并引发线粒体功能异常及其内外膜间致凋亡因子的释放,最终导致细胞凋亡.     

STAR 蛋白及其成员QKI的结构及功能

STAR即信号转导与RNA活化蛋白,这是一类集信号转导特性与RNA激活功能于一身的蛋白质。STAR蛋白家族都含有一个标志性的STAR功能区。STAR蛋白在胚胎发生、组织器官的发育,以及调节蛋白质的合成和表达等方面都发挥着重要作用。目前已鉴定出30多种STAR蛋白,根据氨基酸序列的差异分为三个亚家族,其中QKI蛋白对神经髓鞘形成和胚胎发育有至关重要的作用。尽管越来越多的STAR蛋白被发现,但是至今仍然存在许多难点和疑点,这些都有待于进一步研究。     

长双歧杆菌NCC2705菌株应激蛋白的研究

研究长双歧杆菌NCC2705菌株发酵至稳定期时应激蛋白的表达情况。根据乳酸乳球菌IL1403菌株蛋白质参考图谱及长双歧杆菌NCC2705基因组注释中应激蛋白的分子量与等电点,确定应激蛋白在双向电泳凝胶上的相应蛋白点,并利用MALDI-TOF和/或ESI-MS/MS对相应蛋白质点进行鉴定。每个蛋白质点的肽指纹图谱均在长双歧杆菌NCC2705的蛋白质数据库用Mascot进行检索,共鉴定到44个蛋白点对应8个应激蛋白。这些蛋白为亲水性酸性蛋白,大多具有翻译后修饰现象,它们基因的CAI值除DnaJ外,其余均在0.5以上,在全细胞表达谱中为高丰度蛋白;此外,菌体具有较强的抗脂质过氧化和清除DPPH自由基的能力,而对羟自由基和超氧负离子的清除力较弱,推测鉴定到的具有逆转氧化损害作用的碱性过氧化氢还原酶(ahpC)可能是体内表达的降低氧损伤的主要酶。     

自组装蛋白质芯片——功能蛋白质组学的新工具

传统的蛋白质芯片制备需要进行繁琐的蛋白质表达与纯化。同时,由于蛋白质活性不稳定,蛋白质芯片不宜长期保存。新一代自组装蛋白质芯片,利用无细胞表达体系和DNA固定技术,能够将蛋白质即时、原位表达并固定在芯片上,有效地解决了传统蛋白质芯片的制备和保存问题。目前自组装蛋白质芯片已初步用于大规模蛋白-蛋白质相互作用的筛选,以及鉴定免疫优势抗原等研究。该文介绍了近年自组装蛋白质芯片技术的进展和应用研究。     

蛋白质工程

<正> 随着科学技术的迅猛发展,人类对不同层次(分子、亚细胞、细胞、组织、器官乃至生命体本身)的生命过程的控制和利用已成为可能。作为生物功能的基本物质的蛋白质,由于其本身的多样性而为其多种应用提供了巨大潜能,人们一直在期待着对蛋白质功能的某种添加与除去的最终自主控制,并希望制造出比天然蛋白质性能更为优越的新     

活细胞内亚细胞结构蛋白质组学研究新技术——几种邻近标记策略的应用及比较

真核细胞内多种无膜及有膜细胞器为各种生物学过程的发生提供场所.被膜细胞器通过它们之间的膜接触位点所进行的信息交流和物质交换是维持生命活动所必需的.绘制活细胞中细胞器或膜接触位点等处的蛋白质组图谱,将有助于解析这些部位的生物学功能及作用机制,并为研究细胞器相互作用提供基础.但由于无膜细胞器或膜接触位点很难分离纯化,传统的生化方法难以系统解析其中的蛋白质组.最近报道的几种基于酶类的蛋白质邻近标记技术,则为系统分析上述空间受限的蛋白质组这一难题提供了有效的解决方案.通过将能催化产生活性自由基(最常见的是生物素及其衍生物的自由基)的酶连接到目标蛋白上,可对其邻近的蛋白质组进行共价标记,从而使后者的分离和鉴定成为可能,并可以运用于活细胞中的动态标记.我们在此综述了几种最新的邻近标记策略的原理及应用,并对它们的优势与局限性进行了比较,以期为细胞器互作的蛋白质组学研究提供参考.     

小鼠肝质膜蛋白质的生物信息学研究

随着高通量蛋白质组研究技术的发展,使用生物信息学方法对鉴定出的蛋白质进行批量的物理化学性质和功能属性的研究显得越来越重要．对2-DE分离的小鼠肝质膜中鉴定的209个蛋白质运用生物信息学方法进行了一系列的功能属性分析,包括统计分析ProtParam软件计算出的209个蛋白质的理论相对分子质量、等电点以及疏水值的分布情况,使用TMHMM预测蛋白质的跨膜区数目,运用系统发生谱方法预测蛋白质相互作用网络,根据其相互作用网络预测部分未知蛋白质的功能．     

蛋白质可逆磷酸化调节植物细胞离子跨膜运动研究进展

蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的可逆磷酸化是植物细胞中多种信号转导途径中重要的组成因子.本文对蛋白质可逆磷酸化通过调节多种离子跨膜运动而参与植物细胞激发子信号途径、毒性物质诱导的钙离子内流、盐胁迫适应、气孔运动以及蛋白质可逆磷酸化参与胞外与胞内之间Ca2 状况信息传递,调节花粉管顶端Ca2 离子通道活性进行综述,以揭示蛋白质可逆磷酸化在植物细胞离子跨膜运动中的调控作用,为蛋白质可逆磷酸化调节植物生长发育、响应逆境胁迫等机理的研究提供参考.     

小麦高频率分生组织细胞有丝分裂同步化诱导及分裂周期蛋白质组变化分析

利用Hu和APM双阻断法可以提高小麦分生组织细胞有丝分裂同步化频率,其中前期达20%,中期达79%,后-末期达27%。双向电泳分析结果表明,小麦分生组织细胞的有丝分裂周期蛋白质呈现出明显周期性变化,与间期细胞相比前期中呈现出5个差异蛋白质斑点,这5个蛋白质斑点的分子量和等电点分别为37kDa/pI 6.6、38kDa/pI 6.8、34kDa/pI 7.2、38kDa/pI 7.5和15kDa/pI 6.9,到了中期,发现有21kDa/pI 6.3的蛋白质斑点存在,而51kDa/pI 7.3和23kDa/pI 6.1蛋白质斑点消失,分生组织细胞进入后-末期分裂期时,又发现有37 kDa/pI 6.6、51 kDa/pI7.3、23kDa/pI 6.1、43kDa/pI 6.6蛋白质出现,蛋白质斑点21kDa/pI 6.3消失。在整个细胞周期运行中,蛋白质斑点37kDa/pI 6.6、51kDa/pI 7.3、23kDa/pI 6.1和21kDa/pI 6.3发生了明显的周期性变化,其中有2个蛋白斑点经质谱鉴定为chromosome segregation protein SMC和helicase。它们的功能涉...     

叶绿体类囊体膜蛋白质磷酸酯酶

概述了植物蛋白质磷酸酯酶的研究现状,重点介绍了叶绿体类囊体膜蛋白质磷酸酯酶的分离、纯化、定位、影响酶活力的因子,以及酸在类囊体膜蛋白质磷酸化调节中表现出的多样性。