利用蛋白质组学方法筛选及确定喉癌诊断的标志分子

采用蛋白质芯片和生物信息学方法从喉癌患者血清中筛选标志蛋白. 采用SELDI(surfaced enhanced laser desorption/ionization)蛋白质芯片技术对33例喉癌(12例声门癌, 18例声门上癌, 3例声门下癌)病人血清和31例正常人血清蛋白质谱图进行了检测. PBSII-C型蛋白质芯片阅读机读取数据, 获得的结果采用Ciphergen 公司的Biomarker Wizard和Biomarker Pattern软件分析. 结果显示与正常人血清蛋白质谱相比时, 喉癌病人血清中有16个差异蛋白, 其中8个标志分子在病人血清中高表达, 8个标志分子在病人血清中低表达. Biomarker Pattern软件在设定条件下自动选取上述标志分子中的两个蛋白质8153和2035 Da用于建立喉癌诊断的分类树模型. 此分类树具有两层3个叶结点, 可将96.9%的喉癌病人和96.7%正常人正确划分出来. 实验证明利用蛋白质组学和生物信息学方法可从血清中筛选出喉癌相关的标志蛋白, 而且蛋白质芯片技术对于发现和筛选血清中的喉癌标志蛋白是一种有效、快速的工具.     

一个在肺癌血清中高表达的标志分子SAA的发现及鉴定

应用表面增强基质辅助激光解析离子化-飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)对175例肺癌病人和43例正常人血清进行了蛋白质谱检测. 通过Biomarker Wizard™ 和Biomarker Patterns™软件分析显示11.6 kD蛋白峰在肺癌病人血清中明显高于正常对照组, 同时该蛋白峰的表达水平与肺癌病人的临床分期密切相关, 随着病情的加重而逐渐升高. 进而采用Tricine-SDS-PAGE结合质谱分析鉴定出芯片上11.6 kD的蛋白峰为血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A protein, SAA). 使用抗SAA的特异性抗体通过免疫沉淀进一步证实了该蛋白峰为SAA. 同时还采用了ELISA方法对上述部分血清样本中SAA表达水平进行了测定, 结果显示其敏感性和特异性分别为84.1%和80%. 与蛋白质芯片使用单一差异蛋白质SAA划分结果基本一致. 上述实验结果表明, SAA能很好地划分肺癌病人和正常对照组, 很可能成为肺癌诊断和病情检测的一个标志分子.     

肺癌病人血清中U1-A snRNP自身抗体的发现与鉴定

许多研究表明, 肺癌病人存在自身免疫现象. 为了寻找肺癌病人血清中具有潜在诊断价值的自身抗体, 采用免疫荧光染色, 免疫印迹和蛋白质芯片技术对10例肺癌病人和10例正常人血清进行了检测. 筛选中发现1例来自64岁男性肺鳞癌(Ⅲb期)病人的血清呈现特异性的细胞核染色, 并在31 kD处有一个明显的细胞核蛋白免疫印迹条带. 进而采用该病人的血清进行免疫沉淀, 对所捕获的蛋白组分进行质谱分析和数据库查询后确认31 kD条带为核内小核糖体蛋白U1-A(small nuclear ribonucleoprotein U1-A, U1-A snRNP). 进一步对36例鳞癌、26例腺癌、31例小细胞肺癌和20例健康对照血清样本进行了免疫荧光染色和免疫印迹验证, 结果显示50%的鳞癌、26.9%的腺癌、54.8%的小细胞肺癌病人血清中有抗U1-A snRNP抗体. 上述结果报道了在肺癌病人血清中出现Anti-U1-A snRNP自身抗体.     

肺癌患者血浆外泌体蛋白质组分析

目的:探究肺癌患者与肺部良性结节病人血浆外泌体中蛋白质组的差异。方法:收集肺癌与肺部良性结节病人的术前血浆,随机选取肺腺癌病人血浆15例、肺鳞癌病人血浆10例作为实验组,肺部良性结节病人血浆5例作为对照组,采用超速离心法分离得到外泌体,定量质谱鉴定分析肺癌病人与肺部良性结节病人血浆外泌体蛋白质表达的差异性,SDS-PAGE和蛋白质免疫印迹法检验提取到的蛋白质。结果:共检测到血浆外泌体蛋白质253个,并初步确定其中18个在肺癌病人血浆外泌体中表达上调,8个在肺癌病人血浆外泌体中表达下调,免疫印迹法验证了上调蛋白质中的补体蛋白C4a。结论:鉴定出26个外泌体差异表达蛋白质,为肺癌早期诊断提供了新的候选分子。     

电针对大鼠胃黏膜损伤修复的血清蛋白质差异表达研究

目的：观察电针胃经穴对大鼠胃黏膜损伤修复的血清蛋白质差异表达,为进一步阐明针刺效应的体液机理提供理论依据。方法：用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱（SELDI—TOF—MS）技术和WCX2（弱阳离子交换芯片）对正常大鼠血清和电针大鼠血清进行蛋白质指纹图谱检测分析,通过Biomarker Wizard和Biomarker Patterns System软件判别分析处理数据并结合生物信息学方法筛选差异表达蛋白质。结果：与正常大鼠血清比较,电针大鼠血清蛋白质在质荷比为2000-50000有25个蛋白质峰差异有显著意义,其中有19个标志蛋白在电针胃经大鼠血清中呈现高表达,6个标志蛋白在电针胃经大鼠血清中呈现低表达。结论：电针可促进胃黏膜损伤大鼠血清蛋白质差异表达,这种差异蛋白质可能与电针促进胃黏膜损伤修复效应密切相关。     

蛋白质芯片技术检测脑损伤大鼠血清差异蛋白

目的:研究大鼠脑损伤后血清中蛋白质表达谱的变化及其特点.方法:采用弱阳离子交换芯片(WCX2)结合表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术分析大鼠闭合性脑损伤后4 h、8 h、12 h、24 h、48 h血清中蛋白质表达谱的改变.结果:与对照组相比,脑损伤后血清中有2个蛋白质的表达谱发生改变.其中差异蛋白5648Da,在4 h、8 h和12 h组表达降低(P＜0.01),24 h和48 h组表达恢复;差异蛋白9681Da在对照组、24 h和48 h组几乎不表达,而4 h、8 h和12 h组表达增加(P＜0.05).结论:脑损伤可引起血清中蛋白质表达谱发生变化.     

完整弓形虫P35重组蛋白IgM-酶联免疫吸附测定法检测弓形虫急性感染

为利用重组的完整弓形虫表面抗原P35 GST蛋白对弓形虫感染进行血清学诊断 ,构建了可表达P35 GST的JM10 9细胞株 .采用亲和层析对融合蛋白进行分离和纯化 ,用SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS PAGE)和蛋白质印迹 (Westernblot)分析所表达的蛋白质 ,并用纯化的重组蛋白进行IgM 酶联免疫吸附测定法 (IgM ELISA)检测不同病人血清中的抗 P35抗体 .SDS PAGE分析发现P35 GST重组蛋白的大小约 6 0ku ,为一亲水性蛋白 ,蛋白质印迹分析表明该蛋白与弓形虫阳性感染病人的血清有特异性反应 .利用P35 GST为抗原 ,对 6 0例血清进行IgM ELISA分析 ,发现P35 GST可明显区分近期感染和既往感染 ,在弓形虫的诊断上有很大的应用前景 .     

采用亲和层析结合制备凝胶电泳获得高纯度的重组抗原蛋白用于制备蛋白质芯片

为了得到制备抗原芯片所需的高纯度重组抗原蛋白,需要建立一套适合于多种重组抗原表达和纯化的技术路线．采用了亲和层析结合制备胶电泳的方法,对16种用于构建蛋白质芯片的食管癌相关抗原基因进行了克隆重组并在大肠杆菌中进行了表达．对高表达的重组蛋白首先制备包涵体,然后采用Ni-Sepharose亲和层析得到初步纯化的蛋白质,最后使用SDS-PAGE制备胶电泳作进一步纯化．经过透析复性后,用于制备蛋白质芯片．采用亲和层析纯化重组蛋白,得率为71% ,纯度约为70%;在SDS-PAGE制备胶进一步纯化后,得率为32%,纯度为95%,经过透析和复性后,最终得率为21%,纯度为95%．得到的重组蛋白RPS4在ELISA检测中可以和血清中识别RPS4 的自身抗体起反应,并且,采用精纯抗原制备的蛋白质芯片,在检测抗原与抗体这一对反应中也具有较高的敏感性和特异性,适合大规模血清抗体的检测．研究表明,采用亲和层析结合制备凝胶电泳纯化抗原蛋白,是一条简便快捷,适合需要量不大,但对纯度要求比较高的蛋白质芯片制备的技术路线．     

SELDI-TOF-MS分析结直肠腺瘤血清蛋白质谱的变化

目的：分析结直肠腺瘤血清蛋白质谱的变化,寻找结直肠腺瘤的特异性生物标志物。方法：采用SELDI-TOF-MS技术（表面增强激光解析电离飞行时间质谱）对比分析31例结直肠腺瘤患者和11例正常人的血清蛋白质谱,用Biomarker Wizard软件对获得的蛋白质谱进行分析。结果：结直肠腺瘤组与正常对照组有24个蛋白峰有差异,其中有三个蛋白峰（8565.84D、8694.51D和5910.50D）的差异非常显著,8565.84D和8694.51D在结直肠腺瘤中高表达,在正常人中低表达,而5910.50D在两组人群中的表达相反。结论：这三个蛋白峰可能为结直肠腺瘤特异性的生物蛋白标志物。     

二维电泳和质谱技术鉴定肝癌血清差异表达的N-连接糖蛋白

缺乏有效的早期诊断方法是导致肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)预后极差的主要原因之一.蛋白质异常糖基化与恶性肿瘤细胞侵袭、转移等生物学过程关系密切,人体内至少有50%的蛋白质发生了糖基化修饰.本实验采用IgY12去除血清高丰度蛋白、多植物凝集素亲和层析技术分别从20例肝癌和年龄、性别匹配的20例非癌慢性肝病患者血清中纯化N 连接糖蛋白、二维电泳分析差异表达的蛋白质斑点,质谱检测、生物信息学等技术鉴定了18个差异表达的糖蛋白和/或其异质体（12种高表达和6种低表达）.ExPASy数据库比对结果表明,本实验鉴定的糖蛋白质分子含有至少1个已报道的N 糖基化位点.这些差异表达的糖蛋白属于急性期反应蛋白,分别具有蛋白酶抑制、生物转运、凝血和纤溶等功能,表明肝癌的发生发展过程中机体产生的急性期反应物可能是潜在的肝癌血清标志物.     

360例肺癌患者血清TSGH检测的临床分析

目的探讨肿瘤特异性生长因子(TSGF)在肺癌患者中检测的诊断价值。方法采用TSGF检测试剂对360例确诊肺癌患者、170例肺部良性病患者和30例正常人的血清进行TSGF检测分析。结果360例肺癌患者,检出恶性TSGF,阳性315例,占87.5%;170例肺部良性疾病,阳性24例,占14.1%;30例正常人,阳性0例。其中,肺癌组与各组相比较,差异具有统计学意义。肺癌组的TSGF阳性率明显高于其他各组(P0.01)。结论检测血清TSGF可辅助肺癌的诊断,在正常人体检筛查肺癌中具有一定的价值。     

nm23-H1基因转染前后人高转移大细胞肺癌细胞株双向凝胶电泳图谱分析

为了更全面地了解nm23-H1在肺癌中发挥转移抑制的机理,用双向凝胶电泳技术比较人高转移大细胞肺癌细胞株(L9981)和转染nm23-H1基因的人大细胞肺癌细胞株(L9981-nm23-H1)间蛋白表达的差异.利用固相pH梯度双向凝胶电泳分离人高转移大细胞肺癌细胞株(L9981)和转染nm23-H1基因的人大细胞肺癌细胞株(L9981-nm23-H1)的总蛋白,用图像分析软件比较分析以识别细胞间的差异表达蛋白质.结果成功地获得了两株细胞蛋白组分辨率高、重复性好的双向凝胶电泳图谱.软件分析两种细胞的凝胶电泳图谱后发现,在相同分析条件下识别的蛋白质斑点数L9981为902±169个、L9981-nm23-H1为1160±212个.比较L9981和L9981-nm23-H1人大细胞肺癌细胞株的双向凝胶电泳蛋白质图谱后发现6个蛋白质点仅在L9981中有表达,17个蛋白质点仅在L9981-nm23-H1中有表达.此外,发现13个在两种细胞株中均存在,但表达量差异在2倍以上的蛋白质点(P<0.05).结果提示,nm23-H1基因转染引起人高转移大细胞肺癌细胞株蛋白质表达谱的变化,可能是其逆转肺癌侵袭转移的生物学基础.     

结核分枝杆菌分泌蛋白Ag85B、Hsp16.3和ESAT6在血清学检测中的初步应用

目的：探讨结核分枝杆菌分泌蛋白Hsp16.3、Ag85B以及融合蛋白ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6用于TB病人血清学检测的意义。方法：将已构建的含5种目的基因的表达载体（pProEXHTb-Hsp16.3、pProEXHTa-Ag85B、pProEXHTb-ESAT6-CFP10、pProEXHTa-Ag85B-Hsp16.3、pProEXHTa-Ag85B-ESAT6）,分别转入宿主菌E.coli DH5α中,诱导表达后分别获得Hsp16.3、Ag85B、ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6五种蛋白,采用Ni2＋亲和层析柱进行纯化,并用透析方法进行目的蛋白的复性。将经过复性的5种蛋白分别作为抗原,采用间接ELISA方法检测待测的血清样本,经OPD显色,测定各孔OD490值并判定结果。结果：五种蛋白被成功纯化并复性,通过ELISA方法共检测了22例TB病人血清、10例非结核病人血清和6例正常对照血清,Hsp16.3、Ag85B、ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6这5种抗原的灵敏度分别为36.4%、90.9%、77.3%、95.5%、100%,特异性分别为100%、75%、100%、93.8%、93.8%。统计分析显示,ESAT6-CFP10和Ag85B、Ag85B-Hsp16.3、Ag85B-ESAT6这三种蛋白ELISA检测的结果无差异,而与Hsp16.3和痰涂片检测结果有显著差异。结论：Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6可作为结核分枝杆菌ELISA检测的初选抗原。     

结核分枝杆菌分泌蛋白Ag85B、Hsp16.3和ESAT6在血清学检测中 的初步应用

目的:探讨结核分枝杆菌分泌蛋白Hsp16.3、Ag85B以及融合蛋白ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6用于TB病人血清学检测的意义。方法:将已构建的含5种目的基因的表达载体(pProEXHTb-Hsp16.3、pProEXHTa-Ag85B、pProEXHTb-ESAT6-CFP10、pProEXHTa-Ag85B-Hsp16.3、pProEXHTa-Ag85B-ESAT6),分别转入宿主菌E.coli DH5α中,诱导表达后分别获得Hsp16.3、Ag85B、ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6五种蛋白,采用Ni2+亲和层析柱进行纯化,并用透析方法进行目的蛋白的复性。将经过复性的5种蛋白分别作为抗原,采用间接ELISA方法检测待测的血清样本,经OPD显色,测定各孔OD490值并判定结果。结果:五种蛋白被成功纯化并复性,通过ELISA方法共检测了22例TB病人血清、10例非结核病人血清和6例正常对照血清,Hsp16.3、Ag85B、ESAT6-CFP10、Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6这5种抗原的灵敏度分别为36.4%、90.9%、77.3%、95.5%、100%,特异性分别为100%、75%、100%、93.8%、93.8%。统计分析显示,ESAT6-CFP10和Ag85B、Ag85B-Hsp16.3、Ag85B-ESAT6这三种蛋白ELISA检测的结果无差异,而与Hsp16.3和痰涂片检测结果有显著差异。结论:Ag85B-Hsp16.3和Ag85B-ESAT6可作为结核分枝杆菌ELISA检测的初选抗原。     

小麦面粉Puroindoline蛋白的提取与纯化

Puroindoline蛋白是小麦面粉中一种非常重要的蛋白质,不仅影响和决定了籽粒的硬度,而且有抗G^＋、G^-菌以及抗真菌的作用。用含4％TritonX-114、100mmol／L pH7．8Tris-HCl缓冲液处理小麦面粉来分离Puroindoline蛋白。经处理后得到的蛋白质混合溶液首先用分子筛葡聚糖G-75纯化,每个收集管内的组分经SDS-PAGE分析,分子量小于31kD的蛋白质组分被回收和集中,回收的蛋白质组分经PEG20000浓缩后,再用离子交换柱羧甲基纤维素（CM-23）进行纯化。其洗脱液分别是双蒸水和NaCl,梯度为0．05～0．7mol／L、8mmol／L pH5．5的MES缓冲液,回收只含15kD的蛋白质的组分,接着用PEG20000浓缩。最后冷冻干燥得到Puroindoline蛋白。     

弓形虫GRA6蛋白和P30蛋白的融合表达、纯化及抗原性分析

利用基因工程技术制备抗原性好的弓形虫GRA6蛋白和P30蛋白的融合蛋白,并用作抗原检测弓形虫抗体。根据弓形虫GRA6蛋白和P30蛋白的氨基酸序列,通过计算机分析,筛选出其中较强的抗原决定簇。用PCR方法分别扩增含抗原决定簇的基因片段。将这两个基因片段克隆至同一质粒pET28a(+)内,表达一个融合蛋白。将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),筛选表达该融合蛋白的工程菌。纯化表达的融合蛋白,用已知的6份抗弓形虫IgM阳性血清和大量正常人血清,ELISA法检测纯化融合蛋白的抗原性和特异性。获得了高效表达含弓形虫GRA6蛋白和P30蛋白抗原表位的工程菌,表达的融合蛋白约占菌体蛋白总量的25%。纯化获得了表达的融合蛋白,该蛋白有较好的抗原性和特异性。表达的弓形虫GRA6和P30融合蛋白可用做抗原检测弓形虫抗体,用于临床及孕妇检测,对优生优育有较大意义。     

SARS冠状病毒M蛋白的原核表达及其DNA疫苗构建

为探讨SARS-CoV的M蛋白的免疫学特性以及M蛋白作为SARS-CoV病毒疫苗组分的可行性和必要性.分别用pET-15b和pET-22b在大肠杆菌中表达SARS-CoV的M蛋白,亲和层析纯化后作为抗原应用.同时,将M蛋白的编码基因克隆进分泌型真核表达载体pSecTagB中得到重组质粒pSecM作为DNA疫苗,免疫BALB/c小白鼠、制备SARS-CoV M蛋白的抗血清.并用纯化后的M蛋白建立的SARS-CoV M抗体ELISA检测技术研究所构建的M-DNA疫苗的免疫效果.结果表明两种重组M蛋白在大肠杆菌中均以可溶性形式得到高效表达,经与华大产的用灭活SARS全病毒制备的SARS-CoV抗体ELISA检测试剂盒比较实验,证明该原核表达的重组M蛋白能与SARS确诊病人血清以及M-DNA免疫鼠血清发生特异性抗原抗体反应.这两种重组M蛋白有可能作为抗原组分用于临床SARS-CoV检测中;所构建的SARS-CoV的M基因核酸疫苗能在小鼠体内产生特异性抗体,提示M蛋白在SARS-CoV疫苗尤其是组分疫苗的研制中应加以考虑,为DNA疫苗的开发提供了依据.     

采用SELDI蛋白质芯片技术研究氧化亚铁硫杆菌对磷酸盐缺失的反应

氧化亚铁硫杆菌(At.f)是能够利用Fe2 和硫化矿来获取能量的一种化能自养菌.这种细菌在金属硫化矿的生物浸出中起着重要的作用.在硫化矿的生物浸出过程中,浸矿细菌通常会遇到多种胁迫条件,如温度的变化、营养成分的缺失和pH值的变化等,这些因素会影响到细菌的活性.因此对在胁迫条件下这类细菌的应急反应生理机制的研究具有重要的意义.SELDI蛋白质芯片技术是近年一种高通量的蛋白质组学研究技术.测定了以Fe2 为能源正常条件培养的At.f和磷酸盐缺失培养At.f的生长情况,绘制了相应的生长曲线;采用NP20蛋白质芯片,对At.f总蛋白的蛋白质芯片上样量进行了优化.在此基础上,采用IMAC-Cu、SAX2、WCX2三种特异性SELDI蛋白质芯片技术,获取了磷酸盐缺失培养At.f与正常条件培养的At.f的比较蛋白质图谱,采用软件对比较蛋白质图谱进行分析,发现了磷酸盐缺失培养At.f的13个明显差异表达的蛋白质分子,为进一步分离鉴定这些差异表达蛋白质奠定了基础.     

应用蛋白质组学技术筛选胃癌SGC-7901细胞中的let-7a功能相关蛋白

为探讨let-7a表达下调在胃癌发病中的机制,高通量地检测了与let-7a功能相关的蛋白质.首先采用基因克隆技术稳定过表达SGC-7901细胞系的let-7a基因,然后用蛋白质组学技术研究稳定过表达该基因对SGC-7901细胞蛋白质表达谱的影响.通过对SGC-7901/let-7a细胞的蛋白质表达谱改变的研究,并用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析鉴定了10个差异表达蛋白质.这些差异表达蛋白质可能是let-7a功能相关蛋白质,其中抗氧化蛋白2、胰岛素样生长因子结合蛋白2、二硫化蛋白异构酶A2、四氢叶酸合成酶、细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白1、Rho-GTPsae激活蛋白4表达上调,Skp2蛋白、血小板黏附蛋白CD41、纤维连接蛋白、Cks1蛋白表达下调.部分差异表达蛋白质如细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白1、Skp2蛋白和纤维连接蛋白经蛋白质印迹分析进行了验证.在SGC-7901/let-7a中鉴定的10个差异表达蛋白质涉及到细胞周期的调控、分子基因表达调控、细胞黏附、细胞代谢等众多事件,它们可能作为let-7a功能相关蛋白质,为阐明let-7a表达下调在胃癌发病中的机制提供了重要线索.     

SARS冠状病毒M蛋白的原核表达及其DNA疫苗构建

为探讨SARS-CoV的M蛋白的免疫学特性以及M蛋白作为SARS-CoV病毒疫苗组分的可行性和必要性.分别用pET-15b和pET-22b在大肠杆菌中表达SARS-CoV的M蛋白,亲和层析纯化后作为抗原应用.同时,将M蛋白的编码基因克隆进分泌型真核表达载体pSecTagB中得到重组质粒pSecM作为DNA疫苗,免疫BALB/c小白鼠、制备SARS-CoV M蛋白的抗血清.并用纯化后的M蛋白建立的SARS-CoV M抗体ELISA检测技术研究所构建的M-DNA疫苗的免疫效果.结果表明:两种重组M蛋白在大肠杆菌中均以可溶性形式得到高效表达,经与华大产的用灭活SARS全病毒制备的SARS-CoV抗体ELISA检测试剂盒比较实验,证明该原核表达的重组M蛋白能与SARS确诊病人血清以及M-DNA免疫鼠血清发生特异性抗原抗体反应.这两种重组M蛋白有可能作为抗原组分用于临床SARS-CoV检测中;所构建的SARS-CoV的M基因核酸疫苗能在小鼠体内产生特异性抗体,提示M蛋白在SARS-CoV疫苗尤其是组分疫苗的研制中应加以考虑,为DNA疫苗的开发提供了依据.