肺炎链球菌蛋白质组双向电泳技术的建立及优化

为了建立适合肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)蛋白质组的双向电泳技术,对蛋白样品提取、裂解、上样量、IEF和银染等关键步骤进行了优化,探索出一套有效的肺炎链球菌蛋白分析的双向电泳方法,即以裂解液[15 mmol/L Tris-HCl、7 mol/L尿素、2 mol/L硫脲、4%(m/v)CHAPS,使用前现加2%(v/v)IPG缓冲液、1%(m/v)二硫苏糖醇(DTT)和1%(m/v)蛋白酶抑制剂混合物]结合反复冻融和超声裂解菌体的方法来提取蛋白质样品,按80μg蛋白上样量,并结合适宜的双向电泳参数,可获得蛋白分辨率高、重复性较好的双向电泳图谱。     

天女木兰种子蛋白双向电泳体系的建立

【目的】探索一套适用于天女木兰种子蛋白的双向电泳体系,为研究其种子萌发过程中的蛋白表达差异奠定基础。【方法】比较蛋白的不同提取方法(酚提取法、三氯乙酸-丙酮-酚提取法、三氯乙酸-丙酮法和Tris-HCl法)、IPG胶条pH梯度(pH3～11NL、pH3～10和pH4～7)、裂解液中的尿素浓度(6,7,8,9mol/L)和分离胶浓度(10%和12.5%)等条件,对天女木兰种子蛋白双向电泳结果的影响,筛选适宜的双向电泳条件。【结果】以Tris-HCl法提取种子蛋白,在IPG胶条pH为4～7、裂解液中尿素浓度为9mol/L、分离胶浓度为12.5%的条件下,可以获得分辨率高、背景清晰、重复性好的天女木兰种子蛋白双向电泳图谱。【结论】建立了适用于天女木兰种子蛋白的双向电泳体系。     

石斛叶片蛋白质双向电泳技术体系的建立及优化

以石斛叶片为材料,建立了一套适用于石斛蛋白质组分析的双向电泳体系,探讨了石斛叶片蛋白的提取、蛋白定量以及双向电泳的一些关键技术。结果表明,通过三氯乙酸(TCA)法提取、高压等电聚焦和两步平衡等方法可以获得稳定、清晰的双向电泳图谱,获得了可分辨蛋白质斑点数约613个。     

副猪嗜血杆菌双向电泳方法的建立和优化

为建立副猪嗜血杆菌蛋白质组学双向电泳方法,从裂解液配方、样品前处理、上样量以及聚焦时间对副猪嗜血杆菌临床分离株进行双向电泳体系的优化。通过超声-裂解(7mol·L-1尿素裂解液)-离心法提取全蛋白,结合2-D clean up试剂盒纯化样品,用银染方法确定了24cm胶条上样量为500μg,一向等电聚焦电压达到60 000Vh,可以获得重复性好、分辨率高的双向电泳图谱。     

绵羊血清蛋白双向凝胶电泳技术的建立

【目的】建立和优化绵羊血清蛋白双向电泳体系(2-DE)。【方法】从样品提取及处理、IPG胶条的选择、SDS-PAGE浓度的选择等多个方面对双向电泳分离条件进行比较。【结果】采用10%TCA/丙酮沉淀法处理血清蛋白质,18 cm p H 4~7的IPG胶条2.5 mg上样量,10%SDS-PAGE,获得的2-DE图谱效果较好。【结论】获得良好的绵羊血清蛋白双向电泳图谱,建立并优化了绵羊蛋白质组学的双向电泳技术体系,为转基因绵羊生物安全性评价提供了重要的技术条件。     

锥栗果实双向电泳体系的建立

通过对传统双向电泳技术进行改进和优化,包括对锥栗果实蛋白不同提取方法的优化和不同pH值范围IPG胶条的比较等,以建立适于锥栗果实蛋白质组分析的双向电泳方法.结果表明,使用裂解液直接提取蛋白的方法所获得的双向电泳图谱稳定性和重复性较好,分辨率较高,经银染后可分辨出400多个蛋白点,其等电点主要分布于pH 4-7.     

不同pH梯度的IPG胶条对绿竹叶片蛋白双向电泳的比较

双向电泳(2-DE)技术是研究蛋白组学的有效途径和重要手段,而在双向电泳第一向中使用不同pH梯度的IPG胶条,是对双向电泳技术研究的深入。利用改良的TCA/丙酮与Tris-饱和酚提取法,提取纯度更高的绿竹叶片全蛋白,并在双向电泳中使用不同pH梯度的IPG胶条,检测其对绿竹叶片双向电泳图谱的影响。结果表明,蛋白样品上样量为20μg时,在7 cm的pH3-10L、pH3-10NL、pH5-8L 3种胶条中,pH5-8L的胶条在双向电泳的凝胶图谱上显现的蛋白点数目最多,约有400个,而且蛋白点的分布较其他2个胶条的结果更为均匀,清晰度更高;pH3-10NL的胶条的图谱上显现的蛋白点要比同一跨度的pH3-10L的胶条更多;通过3种胶条的对比可以使绿竹叶片双向电泳的分辨率显著提高。对于在pH5-8L显现出来的4个蛋白点进行MALDI-TOF-MS质谱分析,成功鉴定出4个蛋白点,其中3个蛋白点在pH3-10L胶条的双向电泳中是没有显现出来的,这些蛋白对于植物生物功能的发挥具有意义。试验表明了对于一些低丰度蛋白及小分子量蛋白的检测和鉴定,可以利用pH梯度较小的固化胶条进行双向电泳试验。     

青杨双向电泳实验体系的建立

用改良丙酮沉淀法、三氯乙酸（TCA）-丙酮沉淀法和酚抽法抽提青杨Populuscathayana的蛋白质,分别获得了437,603和721个蛋白斑点,以酚抽法提取的分离纯化方法效果最佳,不仅能很好地提取蛋白,而且能有效去除样品中的盐分。通过比较,分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响,确立了300μg·IPG胶条^-1的最佳上样量、90000V·h的聚焦时间以及20min平衡时间的双向电泳条件。研究还比较了氯化钠胁迫前后双向电泳图谱差异,发现有46个蛋白点存在差异,其中10个下调,36个上调（4个新诱导表达）。     

蜂蜜蛋白提取以及双向电泳技术分析蜂蜜蛋白条件优化

[目的]研究蜂蜜中蛋白质提取的有效方法,优化蜂蜜蛋白电泳条件。[方法]该试验使用丙酮、钨酸钠、硫酸铵、尿素-硫脲4种方法提取蜂蜜中的蛋白并进行比较,然后进行双向电泳分析,对影响双向蛋白电泳的IPG胶条的选择、蛋白质上样量、等电聚焦时间等主要因素进行优化。[结果]试验表明,采用硫脲法提取蜂蜜蛋白获得的蛋白含量最高,硫脲法和丙酮沉淀法获得的蛋白纯度最好,而硫脲法因干扰物质较少、易于裂解适于双向电泳技术,采用硫脲法提取的蜂蜜蛋白选择IPG胶条p H 5~8,蛋白上样量为150μg,等电聚焦时间达到32 000 V·h的情况下能充分地聚焦,获得的双向电泳图谱最佳,优化后的洋槐蜜双向电泳图谱上可检测到326个蛋白点,重复性和分辨率均较好。[结论]蜂蜜类含糖样品中使用硫脲法提取蛋白能减少糖类物质干扰。     

适于双向电泳分析的水稻纹枯病菌菌体蛋白提取方法的比较

为建立水稻纹枯病菌菌体蛋白的双向电泳技术,获得分辨度高、重复性好的双向电泳图谱.采用了酚抽提法、TCA/丙酮沉淀法和丙酮沉淀法进行水稻纹枯病菌菌体蛋白质的提取,利用17cm、pH 5 ～8的IPG胶条对样品进行双向电泳,用PDQuest 8.0软件对电泳图谱进行分析,确定电泳的最佳参数.结果显示:采用17cm、pH 5 ～8的IPG胶条能得到较好的双向电泳图谱;同一样品的三种不同蛋白提取方法(酚抽提法、TCA/丙酮沉淀法和丙酮沉淀法)分别得到1278、885、827个蛋白质点.酚抽提法能有效去除样品中的盐分和小分子的干扰,得到背景清晰的蛋白图谱;TCA/丙酮沉淀法和丙酮沉淀法所得图谱有一定的杂质干扰,同时TCA/丙酮沉淀法和丙酮沉淀法有蛋白点缺失,尤其在碱性端存在明显缺失现泉.研究结果建立了一套适于水稻纹枯病菌菌体蛋白的可靠提取方法和双向电泳体系,为进一步研究其蛋白质组学奠定了基础.     

氮饥饿环境中稻瘟病不同致病力菌株分泌蛋白的双向电泳图谱分析*

 采用双向电泳技术研究了稻瘟病菌株Y99-63和Y98-16在氮饥饿条件下分泌蛋白群的组成及差异。在稻瘟病菌株Y99-63和菌株Y98-16分泌蛋白的2 DE图谱中分别检测出 262±10和253±10个蛋白质点。其中有130个蛋白质点为菌株Y99-63特异表达,121个蛋白质点为Y98-16特异表达,132个蛋白质点为两菌株共同表达。在两菌株共同表达的表达量相差达5倍以上的有38个蛋白质点,其中有25个蛋白质点在菌株Y99-63表达量较大,有13个蛋白质点在菌株Y98-16表达量较大。生物信息学预测稻瘟病菌分泌蛋白的分子量在10-20kDa以及等电点在5.0-5.5范围内蛋白质点数最多。菌株Y99-63特异表达分泌蛋白的分子量10-20kDa范围内蛋白质点最多, 菌株Y98-16特异表达分泌蛋白的分子量在20-30kDa范围内蛋白质点数最多,两菌株共同表达的分泌蛋白分子量在10-20kDa范围内蛋白质点数最多。菌株Y99-63特异表达分泌蛋白的等电点在5.5-6.0范围内蛋白质点数最多,菌株Y98-16特异表达分泌蛋白的等电点在4.5-5.0范围内蛋白质点数最多,两菌株共同表达分泌蛋白等电点在5.0-5.5范围内蛋白质点数最多。稻瘟病菌不同菌株在氮饥饿条件下产生的分泌蛋白有较大差异。     

Combining Phytate/Ca2+ Fractionation with Trichloroacetic Acid/Acetone Precipitation Improved Separation of Low-Abundant Proteins of Wheat (Triticum aestivum L.) Leaf for Proteomic Analysis

Proteomic assessment of low-abundance leaf proteins is hindered by the large quantity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) present within plant leaf tissues. In the present study, total proteins were extracted from wheat (Triticum aestivum L.) leaves by a conventional trichloroacetic acid (TCA)/acetone method and a protocol first developed in this work. Phytate/Ca²⁺ fractionation and TCA/acetone precipitation were combined to design an improved TCA/acetone method. The extracted proteins were analysed by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE). The resulting 2-DE images were compared to reveal major differences. The results showed that large quantities of Rubisco were deleted from wheat leaf proteins prepared by the improved method. As many as (758±4) protein spots were detected from 2-DE images of protein extracts obtained by the improved method, 130 more than those detected by the TCA/acetone method. Further analysis indicated that more protein spots could be detected at regions of pI 4.00–4.99 and 6.50–7.00 in the improved method-based 2-DE images. Our findings indicated that the improved method is an efficient protein preparation protocol for separating low-abundance proteins in wheat leaf tissues by 2-DE analysis. The proposed protocol is simple, fast, inexpensive and also applicable to protein preparations of other plants.     

临床型乳房炎奶牛乳清差异蛋白质的双向电泳图谱分析

采用双向凝胶电泳技术和计算机辅助图象分析方法,对临床型乳房炎奶牛和健康奶牛的乳清蛋白质进行分析和比较,结果表明:在等电点为4~8,相对分子量为15 000-75 000 kD的区域内,临床型乳房炎奶牛乳清中有(128±8)个蛋白斑点,而健康奶牛乳清中有(122±4)个蛋白斑点.对临床型乳房炎奶牛与健康奶牛乳清蛋白质图谱匹配比较发现,有31个蛋白质点表达存在明显差异,其中乳房炎乳清中有7个蛋白点表达发生明显上调,6个蛋白点表达发生明显下调,4个蛋白点没有表达,并且乳房炎乳清新出现了10个蛋白点.     

牛支原体蛋白质组学双向电泳技术的建立及初步分析

为了建立M.bovis蛋白质组学技术,试验采用M.bovis湖北分离株为实验材料,对样品处理、固相pH梯度胶条、上样量及染色等影响双向电泳图谱质量的关键因素与环节进行一系列的探索,2D Clean-up试剂盒处理的样品400μg在13 cm干胶条(pH 4~7)中进行双向凝胶电泳,考马斯亮蓝R350染色的方法,结果获得了能较好展示大部分蛋白点,分辨率及重复性均很好的双向电泳图谱,应用Image Master 2D Platinum version 6.0软件对图谱进行初步分析,不同重复图谱之间的平均匹配率达80.95%,随机取重复性好的20个蛋白点进行质谱分析,获得19蛋白质点的肽质量指纹图谱,鉴定成功率为95%。质谱鉴定结果与自建M.bovis蛋白库对比,蛋白点匹配率高于82分值限值(P<0.05)的不同蛋白有12个,初步分析这些蛋白多为酶类。说明该技术平台能有效用于M.bovis蛋白质组学的后续研究之中。     

棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系差异蛋白质组分析

【目的】对棉花晋A细胞质雄性不育系及其同核异质保持系MB177（JB）雄性败育关键时期的花药进行差异蛋白质组研究,为进一步揭示棉花细胞质雄性不育机理奠定基础。【方法】运用双向电泳技术对晋A细胞质雄性不育系及其保持系小孢子发育的造孢细胞时期和小孢子母细胞时期表达的蛋白质进行分离（考马斯亮蓝染色）;采用PDQuest8.0.1软件进行斑点检测,并经统计学分析确定获得差异表达蛋白质;对这些差异蛋白质斑点进行LC-Chip-ESI-QTOF-MS质谱分析,用Mascot软件搜索NCBInr绿色植物,鉴定差异表达蛋白质;对差异表达蛋白质进行GO和KEGG功能分析。【结果】PDQuest8.0.1软件分析表明,晋A不育系和保持系在花药发育的造孢细胞时期和小孢子母细胞时期的花蕾总蛋白质斑点数分别为1 525、1 540和1 554、1 540,这些蛋白质斑点的分子量分布在10-100 kD,等电点分布在3-10。经差异定量研究和统计学分析,共鉴定到15个在晋A不育系与保持系间显著差异表达的蛋白斑点,15个差异蛋白质斑点都得到了质谱特异峰图。对应的蛋白质H（+）-转运ATP合成酶、谷胱甘肽还原酶、线粒体上的ATP酶亚基、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基和UDP-D葡萄糖脱氢酶在不育系与保持系花药发育2个阶段均差异表达;膜联蛋白、S-甲酸谷胱甘肽水解酶、momilactone A 合成酶类似物、一个具有丙二烯氧化环化酶活性的未命名蛋白质和一个位于线粒体上的保守预测蛋白质仅在不育系和保持系花药发育的造孢细胞时期差异表达;β-羟酰-ACP脱水酶、丙酮酸脱氢酶-α亚基以及与花粉发育相关的一个预测蛋白质仅在不育系和保持系花药发育的小孢子母细胞时期差异表达。这些差异表达蛋白质主要参与小孢子与绒毡层发育过程,它们的下调或上调表达可能造成发育与代谢过程的不协调性,产生不正常的小孢子和绒毡层提前解体,从而导致雄性不育。采用荧光定量PCR分析核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基基因和H（+）转运ATP合成酶基因的转录变化,它们在转录水平与蛋白质表达的趋势一致。【结论】晋A不育系的小孢子败育可能与能量代谢紊乱、茉莉酸合成途径损害、细胞内大量ROS积累、查尔酮合酶活性下降有关。雄性不育的产生是一个复杂的生物学过程,涉及到多个基因的相互作用,构成了一个复杂的调控网络。     

菜籽蛋白质组双向电泳技术体系的优化研究(英文)

[目的]建立适用于菜籽蛋白质组研究的双向电泳技术。[方法]以湘油17号为材料,对双向电泳技术中的样品制备方法、凝胶浓度、上样量等条件进行了优化。[结果]使用TCA-丙酮法提取菜籽总蛋白最佳,所获蛋白在2-DE图谱上获得的点数最多。当采用pH3～10IPG胶条和12%的凝胶、上样量为250μg时,可得到背景清晰、重复性好、蛋白点分辨率较高的双向电泳图谱。[结论]为开展油菜种子蛋白质组学研究奠定了基础。     

PEG分级法检测绿竹叶片双向电泳中的低丰度蛋白

蛋白质组学研究的关键问题之一是双向电泳(2-DE)中低丰度蛋白的分析,主要是因为相关高丰度蛋白的存在,导致IPG胶条无法吸胀低丰度蛋白,使得低丰度蛋白在2-DE中很难被检测出来。利用梯度浓度的PEG4000沉淀方法来富集绿竹叶片中不同丰度的蛋白质,从而使得低丰度蛋白在凝胶中显现出来。在PEG分级法和传统的全蛋白提取法的2-DE比较中,发现采用PEG分级沉淀法提取的蛋白质的数量以及类别明显增加,高丰度蛋白主要富集在8%和16%的PEG浓度组分中,使得其他组分中的低丰度蛋白与高丰度蛋白组分分别进行2-DE分析。经过对图像和数据的比较、分析,PEG分级法得到的5个组分蛋白点总数超过了1032个,大约是传统蛋白提取方法制备蛋白样品的3倍。     

两种固相pH梯度胶条对桃果实蛋白质双向电泳的影响

为完善用于蛋白质组分析的双向电泳体系,以"久保"桃中果皮为试材,比较pH 5.0～8.0与pH 3.0～10.0线性范围的固相pH梯度(immobilized pH gradients,IPG)胶条对蛋白质双向电泳的影响。结果表明:采用pH 5.0～8.0的17 cm胶条,90μg蛋白上样量,等电聚焦(IEF)电泳后,进行十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),银染色得出的双向电泳图有蛋白点(1 318±125)个,图谱背景清晰效果较好,适用于桃中果皮蛋白质组分析。     

两种花吊丝竹叶片蛋白提取方法的2-DE比较

以2年生花吊丝竹的扦插苗为研究材料,对2种方法(TCA/酚提结合法和PEG法)提取的蛋白质的2-DE差异进行研究.结果表明:PEG法的5个组分的条带差异明显,全蛋白得到了有效分离,在F3中富集到了2条高丰度蛋白带;2种方法的2-DE图谱的均一性分析发现,PEG法中F3富集了高丰度蛋白,提高了2-DE中蛋白质的检测率和分辨率,PEG法中F1-F5共检测的蛋白总数超过了1700个,但是相邻组存在一定的重叠率,而TCA丙酮/酚提结合法只检测到约571个蛋白点,5个组与NF平均有439个蛋白点匹配,达到77.9%以上;质谱鉴定了5种差异蛋白,生物信息学分析发现这5种蛋白是糖酵解、糖异生和ATP合成的重要辅酶.2种方法的比较发现,PEG法能够将花吊丝竹叶片全蛋白中高丰度蛋白单一富集在16%的组分中,从而显著提高了2-DE的分辨率,再通过质谱技术能够检测到更多的影响生物体生长发育的低丰度蛋白,所以PEG法是一种切实可行的且较为理想的蛋白质提取方法.