适于小麦叶片蛋白质组分析的样品提取方法研究

以‘铭贤169'小麦苗期叶片为材料,分别采用传统的TCA/丙酮沉淀法、酚提取-甲醇/醋酸铵沉淀法以及改进的TCA/丙酮沉淀-酚/SDS联合抽提法提取叶片总蛋白,进行双向电泳分离和胶体考染,以建立适用于小麦蛋白质组分析的样品制备方法.结果表明:TCA/丙酮沉淀法较酚提取-甲醇/醋酸铵沉淀法获得的蛋白杂质较少,在二维电泳图谱中的蛋白点较酚抽提-甲醇/醋酸铵沉淀法提取的蛋白点清晰且多.相比于以上2种提取蛋白样品方法,改进的TCA/丙酮沉淀-酚/SDS联合抽提法提取的小麦叶片蛋白杂质少、二维电泳图谱上的点明显增多、分辨率较高.所选小麦的代表性蛋白点能获得成功鉴定.该方法可推广应用于水稻叶片蛋白质组分析的样品提取.     

西花蓟马蛋白的提取及双向电泳体系的建立

【目的】蛋白样品的制备是获得良好双向凝胶电泳(2-DE)图谱的前提,建立合理的西花蓟马蛋白的双向电泳体系,获得分辨率较高、重复性较好的图谱,能够为后续的研究提供有力支撑。【方法】实验以西花蓟马成虫为实验材料,对比了饱和酚法、TCA/丙酮法和直接裂解法3种蛋白提取方法,从中选出最适宜双向电泳分析的一种蛋白提取方法。【结果】3种方法蛋白提取率差异显著,直接裂解法蛋白提取率最高,饱和酚法的蛋白提取率最低;3种方法的SDS-PAGE条带数差异不明显;TCA/丙酮法的双向凝胶图谱效果最好,蛋白点最多。【结论】TCA/丙酮法能够有效去除西花蓟马蛋白中的干扰物质,是最适合西花蓟马双向凝胶电泳的蛋白提取方法,为后续西花蓟马在蛋白组学方面的研究奠定了基础。     

柑橘叶片和果皮总蛋白质提取及双向电泳体系的建立

以春甜橘(Citrus reticulata Blanco‘Chuntianju’)果皮和叶片为材料,分别用Tris-HCl、尿素/硫脲(Thi/Urea)、三氯乙酸/丙酮(TCA)和酚(Phe)等4种方法提取柑橘总蛋白质,从蛋白质产量、单向SDS-PAGE和双向电泳等方面进行比较。结果表明,4种方法的分离效果存在较大差异,不论是以柑橘叶片还是果皮为材料,均以TCA法最好,且双向电泳图谱分辨率较好,蛋白点清晰、均匀、基本没有条纹,且蛋白点多。这说明TCA法不仅能很好地去除柑橘果皮、叶片中存在的大量干扰物质,而且还能得到稳定的蛋白点。     

蚜虫全蛋白提取方法的比较研究

为建立适于SDS-PAGE分析的蚜虫蛋白质样品制备平台,以便为蚜虫蛋白质的双向电泳分析奠定基础,本研究比较了TCA/丙酮沉淀、PEG提取、饱和酚抽提和直接裂解4种蛋白质提取方法.结果表明:不同样品制备方法的蛋白提取率有显著的差异,其中直接裂解法的提取率最高,为17.43 mg/g;其次是饱和酚抽提法,提取率为12.30 mg/g;而PEG制备法提取率最低,只有7.96 mg/g.利用SDS-PAGE电泳对不同的蛋白质样品进行了分析,发现在凝胶图谱上显现的条带也有明显的差异,其中饱和酚抽提法显现的条带数最多,为36条,且从14.4 kDa～116.0 kDa范围有广泛分布,条带清晰;PEG提取法条带数为30条,一些蛋白条带丢失或不明显;TCA/丙酮沉淀法的蛋白条带集中分布在25.0 kDa～67.0 kDa区域;直接裂解法条带数仅为24条,且小分子量的条带可辩率很低.通过以上结果可以得出,饱和酚抽提法最适用于蚜虫全蛋白样品的制备.     

双向电泳比较两种方法获得的水稻叶片蛋白

水稻是研究单子叶植物遗传和分子生物学的模式植物,是研究植物基因组学和蛋白质组学的一个重要的生物材料。双向电泳作为蛋白质组学中蛋白分离的主要方法,其关键步骤在于蛋白质的提取。为了比较不同蛋白提取方法,采用TCA/丙酮沉淀法和Mg/NP-40提取法分别提取水稻叶片总蛋白,用双向凝胶电泳分离两种方法获得的蛋白。结果表明,在双向图谱中,Mg/NP-40提取法分离的蛋白点数较多,RuBisCO大亚基的含量较低,适于分离等电点在5～7范围内、分子量在14～20kD和高于67kD的水稻叶片蛋白质;TCA/丙酮沉淀法分离的蛋白点数较少,适于分离等电点在4～5范围内、分子量在31～67kD内的水稻叶片蛋白质。     

不同提取方法及上样量对牡丹试管苗茎基部蛋白双向电泳的影响

为建立一套适合于牡丹试管苗茎基部蛋白的双向电泳技术,以便更好地利用蛋白质组技术研究牡丹试管苗不定根的发生机理,本研究比较了三种不同蛋白质提取方法对双向电泳结果的影响,并在蛋白质上样量方面进行了比较。结果表明,乙酸铵/甲醇酚提取法所得2-DE图谱的蛋白点很少,仅检测到45个,且较模糊,有明显的拖尾现象,分辨率很低;乙醇/乙醚丙酮法所得的蛋白点也较少(101个),较模糊,且横竖纹干扰较大;三氯乙酸/丙酮法所得蛋白点数较多,可检测到434个清晰的蛋白点,且形状规则,重复性好,适合后续分析,操作也较为简便。用三氯乙酸/丙酮法提取蛋白,采用800μg、1000μg和1200μg三个不同的上样量进行双向电泳,在上样量为1200μg时(IPGpH3～10,24cm),蛋白质在12%SDS-PAGE胶上得到了较好的分离,在2-DE图谱上可分辨出562个蛋白点。因此,三氯乙酸/丙酮法是较适合于牡丹试管苗茎基部蛋白质提取的方法,1200μg是较为合适的上样量。     

多子房小麦蛋白质双向电泳体系的建立及优化

为建立适用于显性多子房小麦细胞质效应的蛋白质双向电泳体系,以显性多子房小麦材料DUOII与特异细胞质材料TeZhiI杂交的F1幼穗为材料,采用TCA-丙酮法提取蛋白质,并在IPG胶条长度和pH范围、SDS-PAGE凝胶浓度及蛋白质上样量等方面,对多子房小麦幼穗蛋白质双向电泳体系进行了探究与优化.结果表明,本文采用的蛋白质定量方法准确度高(R²=0.9999),确立了17 cm, pH4～7的IPG胶条, 12% SDS-PAGE分离胶,上样量为900 μg的双向电泳方法体系,获得了最适合本研究蛋白质组分析的双向电泳图谱. 经PDQuest 2DE 8.0.1软件分析,2-DE图谱上可分辨出1.444±14个清晰蛋白质点,且重复性较高(95%), 相关系数为0.960. 建立了一套适用于显性多子房小麦细胞质效应研究的蛋白质双向电泳体系.     

莲种子蛋白质提取方法比较与双向电泳分析

莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)不仅是重要的水生蔬菜作物之一,而且是进行基础研究的好材料。本文采用4种蛋白质提取方法(新型TCA/丙酮法、传统TCA/丙酮法、改良的Tris-HCl法、Tris-饱和酚法)并结合双向电泳技术,对莲子蛋白质提取方法进行筛选与优化。双向电泳实验结果显示,所得蛋白质图谱与莲种子蛋白质组成分布特点一致。通过PDQuest软件分析表明,新型TCA/丙酮法适用于莲子叶和胚芽组织的双向电泳蛋白质提取,而传统TCA/丙酮法则适用于莲胚轴组织双向电泳的蛋白质提取。研究结果为进一步利用质谱进行莲子蛋白质组研究奠定了基础。     

雪莲愈伤组织蛋白质提取及双向电泳分析

以产自西藏绵头雪莲为材料,分别采用TCA/丙酮法、尿素法和酚法,提取雪莲愈伤组织蛋白质并进行双向电泳,对蛋白产量和纯度以及电泳图谱进行比较。结果表明:(1)酚法较TCA/丙酮法和尿素法获得的蛋白质更纯,杂质少,蛋白点多且分辨率较高,在二维电泳图谱中背景清晰,横纹和纵纹较少。(2)对酚法提取的蛋白质样品进行上样量的比较结果显示,17cm胶条500μg上样量二维图谱的背景和蛋白点分布较好。(3)用0℃处理雪莲愈伤组织12h,利用建立的双向电泳体系分析结果发现,有33个蛋白点比常温(23℃)上调1.5倍表达,有5个蛋白点的表达下调2倍。(4)质谱鉴定结果表明,低温诱导的蛋白包括NADP-依赖型异柠檬酸脱氢酶、腺苷高半胱氨酸酶、抗性RPP8类蛋白、蛋白点gi|13129470、α-微管蛋白,分别与新陈代谢、植物防御、能量代谢、细胞的结构蛋白相关。     

玉米花丝蛋白质组双向电泳条件的优化

以玉米温敏自交不亲和系‘HE97’的花丝为材料,比较了3种不同蛋白质提取方法对双向电泳结果的影响,并对其中的蛋白质上样量、等电聚焦条件及SDS-PAGE凝胶浓度进行了探索与优化。结果表明,与酚提取法和改良的酚提取法相比,采用三氯乙酸/丙酮提取法提取蛋白质操作简便,所得的双向电泳图谱蛋白质点数较多,图谱背景清晰,是一种提取玉米花丝蛋白质的有效方法。优化后的双向电泳技术体系适合于玉米花丝全蛋白质的双向电泳分析。     

用于双向凝胶电泳分析的奶牛乳清蛋白样品制备方法的比较

为建立适用于双向凝胶电泳分析的奶牛乳清蛋白的制备方法,分别比较了直接裂解法、三氯乙酸-丙酮法,Trizol法和2-D clean up kit法对奶牛乳清蛋白提取效率和双向凝胶电泳图谱的影响.用2-D Quant Kit试剂盒测定蛋白浓度,分别用十二烷基磺酸钠 聚丙烯酰胺凝胶电泳和双向凝胶电泳进行奶牛乳清蛋白的分离.蛋白定量结果表明,2-D clean up kit法产率最高,直接裂解法、三氯乙酸-丙酮法次之,trizol法产率最低;十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,2- D clean up kit法提取的蛋白质量最高;双向电泳图谱分析表明,2-D clean up kit法得到的蛋白图谱与另外3种方法相比,检测到的蛋白点最多,图谱背景清晰,分辨率最高.结果提示,2-D clean-up法相对最适合于双向凝胶电泳分析奶牛乳清蛋白样品的制备,尤其对一些低丰度高分子量蛋白的分离效果较为明显.     

汾酒大曲宏蛋白质组的制备与双向电泳技术的建立

采用TCA-丙酮沉淀法、丙酮沉淀、硫酸铵等沉淀法制备汾酒大曲的宏蛋白组样品,并用双向电泳来检测制备效果,结果表明：TCA-丙酮沉淀法制备的样品经电泳分离后,减轻了杂质干扰,其2-DE图谱中竖条纹干扰较少,且获得的蛋白点形状规则、清晰且无明显重叠现象,优于其它两种方法;经过两次水化液溶解的蛋白样品在等电聚焦时能保持4000 V较高电压;上样量为300μg左右的粗蛋白溶于二次水化液能得到点数更多、分辨率高的电泳图谱。建立了汾酒大曲宏蛋白质组的双向电泳体系,为汾酒品质研究奠定基础。     

适用于盐生植物的双向电泳样品制备方法

比较了三氯乙酸,丙酮沉淀法（TCA）、三氯乙酸沉淀法（E-TCA）和酚抽法（Phe）3种方法对盐生植物盐角草（Salicornia europaea L．）总蛋白的提取效果。3种方法分别得到579、343和535个蛋白点;TCA和E-TCA法所得图谱均存在严重的横向纹理,Phe法所得图谱则背景干净,基本上没有纹理。说明Phe法不仅能很好地提取盐角草蛋白,而且能有效去除样品中的盐分。对Phe法的提取液进行了改进,所得图谱背景更加清晰,蛋白点数增加。为其他盐生植物以及嗜盐微生物蛋白质的提取提供了重要参考。     

Comparative studies of four protein preparation methods for proteomic study of the dinoflagellate Alexandrium sp. using two-dimensional electrophoresis

Alexandrium is a wide-spread genus of dinoflagellate causing harmful algal blooms and paralytic shellfish poisoning around the world. Proteomics has been introduced to the study of Alexandrium, but the protein preparation method is still unsatisfactory with respect to protein spot number, separation and resolution, and this has limited the application of a proteomic approach to the study of dinoflagellates. In this study we compared four protein preparation methods for the two-dimensional electrophoresis (2DE) analysis of A. tamarense: (1) urea/Triton X-100 buffer extraction with trichloroacetic acid (TCA)/acetone precipitation; (2) direct precipitation with TCA/acetone; (3) 40 mM Tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris) buffer extraction; and (4) 50 mM Tris/5% glycerol buffer extraction. The results showed that, among the four protein preparation methods, the method combining the urea/Triton X-100 buffer extraction and TCA/acetone precipitation allowed detection of the highest number and quality of protein spots with a clear background. Although the direct TCA/acetone precipitation method also detected a high number of protein spots with a clear background, the spot number, separation and intensity were not as good as those obtained from the urea/Triton X-100 buffer extraction with TCA/acetone precipitation method. The 40 mM Tris buffer and 50 mM Tris/5% glycerol buffer methods allowed the detection of fewer protein spots and a pH range only from 4 to 7. Subsequently, the urea/Triton X-100 buffer extraction with TCA/acetone precipitation method was successfully applied to profiling protein expression in A. catenella under light stress conditions and the differential expression proteins were identified using MALDI TOF–TOF mass spectrometry. The method developed here appears to be promising for further proteomic studies of this organism and related species.     

DMSO, an Organic Cleanup Solvent for TCA/Acetone-Precipitated Proteins, Improves 2-DE Protein Analysis of Rice Roots

Protein extraction is a critical step in a two-dimensional electrophoresis (2-DE)-based proteomic analysis. Dimethyl sulfoxide (DMSO), a small organic molecule, is widely used as a solvent in biological sciences. In this study, we modified the cleanup step of the commonly used trichloroacetic acid (TCA)/acetone method of protein extraction by using 20?% DMSO/acetone as a solvent to wash TCA?Cacetone-precipitated pellets. The improved protocol (TCA/acetone?CDMSO) was compared with the TCA/acetone and phenol extraction method based on the protein yield, the number of spots, and resolution on 2-DE maps. TCA/acetone?CDMSO washing increased protein yield, and improved the resolution in 2-DE with less background, streaking, and smearing. This method also produced the highest number of protein spots. To our knowledge, the present study is the first to use DMSO as a cleanup solvent for TCA/acetone-precipitated proteins to enhance their quality prior to 2-DE.     

Evaluation of sample extraction methods for proteomic analysis of coniferous seeds

In this study, three methods of protein extraction from the seeds of the Chinese fir were compared by examining the quality (including the number of protein spots observed) in the two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), obtained by isoelectric focusing and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis of the total released protein. Three protein extraction methods were: TCA-acetone precipitation, SDS extraction/acetone precipitation, and phenol extraction methanol/ammonium acetate precipitation. The results showed that TCA-acetone precipitation was the most effective method for protein extraction; it gave the highest yield of total protein (8.9 mg protein per g seed weight) and the greatest number of proteins spots (1,034 spots) on the 2-DE gel. Further, several proteins were identified by liquid chromatography mass spectrometry (LC MS/MS), which are legumin-like storage protein, similar to AMP binding/acetate-CoA ligase, similar to 40S ribosomal protein S20, actin, ascorbate peroxidase, Similar to cysteine synthase, and unknown protein. These data demonstrates that TCA-acetone precipitation followed by 2-DE and LC MS/MS is a suitable method for proteomic analysis of coniferous species, such as Chinese fir and provides a valuable starting point for similar proteomic analysis of other coniferous tree species.     

缺铁逆境胁迫下水稻叶片蛋白的双向电泳及其蛋白质组图谱分析

水稻幼苗经缺铁胁迫诱导分别处理1、3、5天后,用酚法和TCA/丙酮法提取叶片中的可溶性蛋白进行双向电泳分析,从而研究在缺铁条件下叶片中蛋白表达的动态变化规律.结果显示1.不同pH IPG胶条分离蛋白的效果不同.用pH3-10的IPG胶条进行双向电泳,经考马斯亮蓝染色后,可在胶面上检测到大约450个蛋白点,其中约有89%的蛋白是酸性蛋白.如果用pH4-7的IPG胶条进行双向电泳,则可检测到大约600个蛋白点,其中有29个蛋白是上调表达,1个蛋白是下调表达,5个蛋白是诱导特异表达.2.不同方法提取的可溶性蛋白质量不同.TCA法简单易操作,似乎对于碱性蛋白的抽提效果更好,在2-DE图像上,减性端显示的蛋白点多;但此方法所得蛋白的再溶性差.酚法提取的蛋白再溶性好,所抽提的蛋白量较大,纯度较高.