适于双向电泳分析的苹果叶片蛋白质提取方法

为了探索适用于双向电泳(2-DE)分析的苹果叶片蛋白质提取方法,比较了三氯乙酸(TCA)/丙酮沉淀法、二硫苏糖醇(DTT)/丙酮法、Tris-HCl提取法和改良的Tris-HCl提取法等4种蛋白质提取方法。以7 cm、pH 3～10的线性固相pH梯度(immobilized pH gradient,IPG)胶条作为第一向电泳,以十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)(12.5%的分离胶)作为第二向电泳,对提取物进行2-DE分离,采用银染显色。结果表明,上述4种方法在2-DE图谱上分别得到140,215,181和616个蛋白质点。其中以改良的Tris-HCl提取法得到的蛋白质点数最多,且背景清晰、图谱上没有明显的横纵条纹。为了进一步验证改良的Tris-HCl提取法的有效性,用18 cm、pH 3～10的线性IPG胶条和12.5%的分离胶对提取的苹果叶片蛋白质进行2-DE分离,考马斯亮蓝R-250染色,共检测到455个蛋白质点,其相对分子质量主要分布在14000～66000范围内,图谱背景清晰,再次证明应用该方法制备的样品适用于双向电泳分析,可用于苹果叶片的蛋白质组学分析。     

多维液相色谱分离技术及其在蛋白质组研究中的应用

对近年来多维液相色谱技术及其在蛋白质组学研究中的应用进行了系统综述。详细描述了由不同液相色谱模式构建的多维液相色谱系统,并介绍了其在蛋白质组表达谱、翻译后修饰、定量等方面的应用。此外,还对多维液相色谱的发展趋势和前景进行了展望。     

质谱法分析2型糖尿病大鼠神经视网膜差异表达蛋白

采用二维电泳(2DE)分离了正常SD大鼠和2型糖尿病模型大鼠神经视网膜组织总蛋白, 并用Image Master 5.0软件分析比较了正常组和糖尿病组2DE图像, 正常组检测到 3122±37(n=3)个蛋白质点; 糖尿病组检测到2702±21(n=3)个蛋白质点. 约150个蛋白质点的表达水平在两组之间存在明显差异(P<0.05). 在糖尿病组中表达上调的点68个, 下调的点82个. 选择20个差异表达蛋白质点进行肽质量指纹谱(PMF)或串联质谱鉴定, 其中7个蛋白已有报道与糖尿病视网膜病变(DR)相关, 10个蛋白尚未见有报道.     

毛细管电泳-质谱联用技术及其在蛋白质组学中的应用

蛋白质组学研究在生物学、精准医学等方面发挥着重要的作用。然而研究面临的巨大挑战来自生物样品的复杂性,因此在质谱（MS）鉴定技术不断革新的同时,发展分离技术以降低样品复杂度尤为重要。毛细管电泳（CE）技术具有上样体积小、分离效率高、分离速度快等优势,其与质谱的联用在蛋白质组学研究中越来越受到关注。低流速鞘流液和无鞘流液接口的发展及商品化推动了CE-MS技术的发展。目前毛细管区带电泳（CZE）、毛细管等电聚焦（CIEF）、毛细管电色谱（CEC）等分离模式已与质谱联用,其中CZE-MS应用最广泛。目前被广泛采用的蛋白质组学研究策略主要是基于酶解肽段分离鉴定的"自下而上（bottom-up）"策略。首先,CE-MS技术对酶解肽段的检测灵敏度高达1 zmol,已成功应用于单细胞蛋白质组学;其次,毛细管电泳技术与反相液相色谱互补,为疏水性质相近的肽段（尤其是翻译后修饰肽段）的分离鉴定提供了新的途径。基于整体蛋白质分离鉴定的自上而下"top-down"策略可以直接获得更精准、更完整的蛋白质信息。CE技术在蛋白质大分子的分离方面具有分离效率高、回收率高的优势,其与质谱的联用提高了整体蛋白质的鉴定灵敏度和覆盖度。非变性质谱（native MS）是一种在近生理条件下从完整蛋白质复合物水平上进行分析的质谱技术。CE与非变性质谱联用已被尝试用于蛋白质复合体的分离鉴定。该文引用了与CE-MS和蛋白质组学应用相关的93篇文献,综述了以上介绍的CE-MS的研究进展以及在蛋白质组学分析中的应用优势,并总结和展望了其应用前景。     

酶切过程中肽段过烷基化对蛋白质定性和定量分析的影响

蛋白质的还原-烷基化是蛋白质酶切中的重要步骤,常用的烷基化试剂是碘乙酰胺(IAA),但是IAA除了和半胱氨酸发生反应,也可能和其他多种氨基酸发生副反应。我们模拟常规的酶切条件,系统地研究了蛋白质真实酶切时所有酶切肽段发生烷基化的情况。结果表明,多种氨基酸可以发生烷基化,其趋势为:半胱氨酸>肽段N端氨基酸>天冬氨酸>谷氨酸>组氨酸>天冬酰胺>赖氨酸>酪氨酸,同时也发现同一肽段上的氨基酸烷基化具有排他性和聚集性。根据定性结果,采用质谱多反应监测(MRM)技术对多个肽段进行了定量分析,评估了过烷基化对蛋白质定量分析的影响。该研究结果表明,过量的烷基化修饰对蛋白质的定性与定量分析都可能产生较大影响。在蛋白质组学研究的样本处理流程中,应避免样本的过烷基化。     

蛋白质组学研究中的色谱分离技术

多维色谱-质谱技术正逐渐成为蛋白质组学研究的重要技术平台。对该技术及其应用的最新发展动态进行了综述,共引用文献59篇。     

基于生物质谱技术的磷酰化修饰策略在多肽测序中的应用

该文建立了一种利用磷酰化修饰结合电喷雾质谱(ESI-Q-TOF)测定多肽氨基酸序列的有效方法。利用Atherton-Todd反应,以二丙基亚磷酰酯(DPP)为磷酰化试剂,应用生物质谱技术,对磷酰化修饰后的5种模型肽的磷酰化反应情况进行了系统研究,考察了磷酰化肽的二级质谱特征,并与未经磷酰化反应的肽的二级质谱特征对比。结果表明,经过磷酰化修饰后,肽的二级质谱中的a1离子信号强度明显增加,可以准确鉴定其N端氨基酸;b系列离子信息完整,信号强度增强,使得多肽C ID测序的谱图简单、清晰,有利于肽的氨基酸序列的测定;赖氨酸(K,128.10 u)和谷氨酰胺(Q,128.13 u)两种氨基酸质荷比相近,由于二者磷酰化修饰后的差异性,使其得到准确区分。经过5种已知氨基酸序列的模型肽的磷酰化后结合质谱技术进行氨基酸序列测定验证,结果表明该方法简单、快速、准确,提高了利用质谱技术进行多肽测序的准确度和灵敏度,可为蛋白质组学研究提供有效的技术手段。     

蛋白质高效分离两维色谱柱的选择优化

为了构建高效的离子交换/反相二维液相色谱(IEC/RPLC)分离平台系统,提高复杂蛋白质样品的分离效率,对色谱柱进行了评价与筛选。通过对实际人肝蛋白质样品的分离效果的比较,选择确定了TSKgel DEAE-5PW弱阴离子交换色谱柱(WAX)作为第一维色谱分离柱;考察了同一规格的10支代表性反相色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm, 30 nm, C4、C8或C18),通过评价其对尿嘧啶、硝基苯、萘和芴的分离性能以及对3种标准蛋白质样品的非特异性吸附、对人肝蛋白质样品的WAX馏分的分离效果,最终确定以Jupiter 300 C4反相色谱柱作为第二维色谱分离柱。对两维色谱柱的选择优化为蛋白质高效分离二维液相色谱平台的搭建提供了可靠基础。     

金属氧化物在蛋白质组学研究中的应用

本文对近年来金属氧化物在蛋白质组学研究中发挥的作用进行了综述。重点介绍了该类化合物在蛋白质样品富集、固定化酶反应器、生物传感器和生物移植材料等方面的应用,并展望了其在蛋白质组学研究中的发展前景。     

HCV全基因组培养细胞的比较蛋白组学研究

利用比较蛋白质组技术研究了转染丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus, HCV)全基因组的人肝癌细胞系Huh7细胞模型中蛋白质表达谱的变化, 建立了Huh7-HCV的双向凝胶电泳蛋白质表达图谱和数据库. 通过双向凝胶电泳分离和图像分析, 对表达差异2倍以上蛋白质点进行了胶内酶解和MALDI-TOF MS鉴定. 得到包括与细胞骨架蛋白、细胞周期、凋亡和信号转导等相关的14个蛋白质, 并且用Western blot验证了热休克蛋白70的蛋白质组研究结果. 利用HCV全基因组培养系统, 采用蛋白质组学技术, 为研究HCV病毒和宿主细胞相互作用提供了新的实验数据, 为深入研究HCV病毒复制和分子致病机理奠定了基础.