水牛卵泡液差异蛋白质双向电泳方法的建立及质谱分析

旨在研究沼泽型水牛成熟前后卵泡内差异表达蛋白质的变化规律。采用双向凝胶电泳技术分离成熟卵泡液和未成熟卵泡液总蛋白质,建立和优化了卵泡液的双向电泳体系,并使用质谱鉴定差异表达蛋白点。结果显示,丙酮沉淀法处理得到的总蛋白质样品后,在24cm(pH 4～7)胶条且上样量350μg时得到分辨率较好的双向电泳图谱。软件分析得到11个差异蛋白点,以成熟卵泡液作为对照,5个蛋白点表达上调,3个蛋白点表达下调,1个蛋白点缺失,2个蛋白点在未成熟卵泡液中特异性表达。质谱成功鉴定出4个蛋白质:过氧化物酶-2、醛糖还原酶、牛纤维蛋白原的晶体结构、转甲状腺素蛋白。该研究建立了良好的卵泡液双向电泳体系,分析并鉴定一批水牛卵泡液差异蛋白质,对于研究水牛卵母细胞的发育微环境和成熟机制提供了新的研究线索。     

水牛卵母细胞成熟前后的差异蛋白质组的分析

本试验以水牛卵母细胞为研究对象,通过基于双向电泳-质谱技术的蛋白质组学研究手段,鉴定卵母细胞成熟前后表达量存在变化的蛋白质并进行验证。通过优化方法建立水牛卵母细胞蛋白质双向电泳分离的技术体系,通过双向电泳(2-DE)获得成熟前后的卵母细胞蛋白质电泳图谱,软件分析得到差异表达蛋白质,对差异蛋白质进行飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF)分析,部分差异蛋白质合成抗体进行Western blot验证。结果表明,2组卵母细胞样品均获得约300个蛋白质斑点的双向电泳图谱。经ImageMaster软件比对分析,共发现在水牛卵母细胞成熟前后有27个差异蛋白质,其中表达上调15个,表达下调12个。将差异蛋白质斑点胶内酶解后用于MALDITOF/TOF飞行时间质谱鉴定,成功鉴定了6个蛋白质,包括主要穹窿蛋白(MVP)、热激蛋白60(HSP60)、Ras应答结合原件蛋白1(RREB1)等。Western blot结果表明,HSP60蛋白表达与双向电泳结果一致。本试验发现一批在卵母细胞成熟前后的差异表达蛋白质并进行表达量验证,推测HSP60蛋白可能在体外成熟时起到保护卵母细胞和物质转运的作用。     

阿拉善双峰驼卵泡发育过程中颗粒细胞差异蛋白质组学研究

为了比较阿拉善双峰骆驼卵泡发育过程中颗粒细胞内蛋白质表达的变化,根据卵泡直径将颗粒细胞分为两类,利用双向电泳技术构建阿拉善双峰骆驼颗粒细胞蛋白质二维凝胶电泳图谱,凝胶经考马斯亮蓝染色后,以3倍以上的表达变化用PDQuest 8.0软件比较这两类颗粒细胞中蛋白质的表达差异。结果共检测到了12个差异点,经MALDI TOF/TOF-MS/MS鉴定发现它们是12种不同的蛋白质。其中丙酮酸脱氢酶E1、annexin A2可能与颗粒细胞能量代谢有关,这为阿拉善双峰骆驼颗粒细胞的研究奠定了理论依据。     

基于Label-free技术分析牛卵泡蛋白质组分及关键调控蛋白

旨在研究牛卵泡发育过程中蛋白质组表达变化并筛选卵泡发育关键调控蛋白,利用非标记(label-free)定量蛋白质组学技术对牛卵泡颗粒细胞(granulesa cells, GCs)蛋白质组分进行比较分析。采集牛发情周期优势卵泡(dominant follicles, DF)和从属卵泡(subordinate follicles, SF),分别分离GCs,并提取总蛋白,胰蛋白酶酶解,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)进行蛋白质组分分析,数据库检索分析DF和SF中蛋白质表达情况,并应用生物信息学方法筛选牛卵泡发育关键调控蛋白。结果表明:本试验从30 321个肽段中共成功鉴定出3 409种蛋白质(FDR≤0.01),其中,DF中表达2 895种蛋白质,SF中表达3 102种蛋白质,获得差异表达蛋白质(差异倍数>2,P<0.05) 259种,17种差异表达蛋白质可能与牛卵泡优势化过程相关,SERPINB2可能调控牛卵泡闭锁。该研究筛选获得的牛卵泡差异表达蛋白质和特异表达蛋白质,丰富了牛卵泡发育调控理论,为进一步研究卵泡闭锁及优势化奠定基础。     

水牛卵泡液液相色谱分离及差异蛋白质分析

本研究采用液相色谱－质谱分离鉴定技术,比较不同直径卵泡液(直径＜2 mm、直径2~4 mm、直径＞4 mm)的蛋白质组分差异,收集显著差异的馏分,还原烷基化处理后酶解成肽段,再经反相色谱二次分离后质谱鉴定。结果表明,在优势卵泡中(直径＞4 mm)存在显著高表达的蛋白质峰,质谱鉴定结果为转铁蛋白(transferrin,TRF)。转铁蛋白的功能和表达的变化提示,该蛋白质的高表达可作为潜在排卵的标志物之一。同时,本研究采用的LC-MS技术将为卵泡液大规模蛋白质组分离和表达谱构建提供参考。     

柔嫩艾美耳球虫(E.tenella)马杜拉霉素抗药株和敏感株孢子化卵囊的蛋白质差异分析

利用双向电泳技术,对本实验室诱导保存的柔嫩艾美耳球虫马杜拉霉素抗药株与敏感株的蛋白质表达图谱进行差异比较和分析,发现两者之间差异有4个蛋白质斑点,利用MALDI-TOF-TOF质谱技术对3个差异明显的蛋白质斑点进行分析鉴定,获得3个明确的肽质量指纹图谱,通过在NCBInr数据库中检索分析,确定了其中1种蛋白质为球虫子孢子表面抗原TA4.另外2种蛋白质与疟原虫的Pfj1和线粒体转运蛋白受体Tom40具有很高的同源性,上述蛋白的鉴定将对球虫的抗药性产生机理和柔嫩艾美耳球虫马杜拉霉素抗药株的分之标志物提供了研究方向.     

白牦牛卵泡液蛋白质组2-DE图谱的构建

分别用10％、12％、14％的SD＆PAGE胶分离蛋白质,比较不同浓度胶对白牦牛卵泡液蛋白双向电泳分离效果的影响;分别用丙酮沉淀法、热的SDS法和直接溶解法制备样品,比较不同制备方法对白牦牛卵泡液蛋白双向电泳分离效果的影响。结果表明,不同浓度胶对蛋白分离效果影响较大;丙酮沉淀法、热的SDS法和直接溶解法获得的蛋白点数分别为364±36、290±19和374±30个。对于白牦牛卵泡液蛋白来说,将其直接溶解后,用12％的胶可以得到较理想的2～DE图谱。     

柔嫩艾美耳球虫（E，Etenella）马杜拉霉素抗药株和敏感株孢子化卵囊的蛋白质差异分析

利用双向电泳技术，对本实验室诱导保存的柔嫩艾美耳球虫马杜拉霉素抗药株与敏感株的蛋白质表达图谱进行差异比较和分析，发现两者之间差异有4个蛋白质斑点，利用MALDI—TOF—TOF质谱技术对3个差异明显的蛋白质斑点进行分析鉴定，获得3个明确的肽质量指纹图谱，通过在NCBInr数据库中检索分析，确定了其中1种蛋白质为球虫子孢子表面抗原TA4。另外2种蛋白质与疟原虫的Pfjl和线粒体转运蛋白受体Tom40具有很高的同源性，上述蛋白的鉴定将对球虫的抗药性产生机理和柔嫩艾美耳球虫马杜拉霉素抗药株的分之标志物提供了研究方向。     

野牛草破眠机理的蛋白质组学分析

以野牛草种子为材料,以不同收获年份(2006年和2008年)去离子水浸泡和相同收获年份不同试剂(离子水浸泡和添加外源激素)浸泡为处理,应用蛋白质双向电泳技术和质谱技术鉴定了野牛草种子打破休眠过程中蛋白质表达的差异,从而探索破除野牛草种子休眠的分子机理.对2-DE图谱的分析表明,处理和对照中共检测到34个差异表达丰度2倍以上的蛋白质点；对其中的20个蛋白质点进行MALDI-TOF-MS分析,共有16个蛋白质点得到有效鉴定；功能分析表明,这些蛋白质主要参与了能量代谢、电子传递、光合作用、转录调控、信号传导、蛋白合成和生长发育等过程.     

家蚕绵茧突变品系中部丝腺的差异蛋白组学分析

为了获取与家蚕绵茧突变形成相关蛋白质的基础信息,采用蛋白质双向电泳技术对结茧性状具有明显差异的正常茧、绵茧、丝胶茧3个家蚕品系5龄期幼虫中部丝腺不同区段的蛋白质进行双向电泳(2-DE)分析,图谱中的蛋白点主要集中在分子质量14～70 kD、等电点(pI)4～9的区域。采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对部分表达量差异显著的蛋白点进行鉴定,获得35种可信的蛋白质,绵茧突变品系与正常茧、丝胶茧品系相比表达量有显著差异的蛋白质包括参与能量代谢、蛋白质合成等生物学过程的功能蛋白质,其中丝氨酸蛋白酶抑制剂16(serpin16)和丝氨酸蛋白酶抑制剂18(serpin18)可能与家蚕绵茧突变形成相关。     

2型猪链球菌强毒株与非致病株胞外蛋白的比较蛋白质组初步研究

为建立2型猪链球菌(S.suis 2)胞外蛋白组双向电泳样品的制备方法,本研究利用双向电泳(2-DE):分离S.suis 2强毒株与无致病株的胞外蛋白,分别得到它们的胞外蛋白图谱.在pH4～pH7范围内采用考马斯亮蓝R350染色法在2菌株的胞外蛋白质图谱中都分别检测出180±10个蛋白点.并且它们的蛋白质分子质量分布基本相似;在所检测到差异蛋白点中,其中有50个蛋白点只存在于无致病菌株中而强毒株中不存在,有52个蛋白点只存在于强毒株中而无致病菌株中不存在,有7个蛋白点在2菌株中的表达量相差5倍以上.我们在强毒株凝胶中挑取了10个差异蛋白点进行质谱分析,通过数据库检索,鉴定了其中的9个蛋白,另外1种与鞭毛蛋白有同源序列.这些结果为研究S.suis2的致病机理提供了蛋白质组学方面的信息.     

Proteomic analysis of plasma from cows affected with milk fever using two-dimensional differential in-gel electrophoresis and mass spectrometry

Milk fever is an important metabolic disorder of dairy cows after calving, and is characterized by hypocalcemia, tetany, lateral recumbency, and eventual coma. To date, there have been many reports about the pathogenesis and pathophysiology of milk fever, but the plasma protein profile in milk fever has not been reported. The aim of our study was to investigate novel pathophysiological changes in the plasma proteome of cows affected with milk fever. Plasma samples were collected from eight Holstein cows with milk fever (T), and eight control Holstein cows without milk fever (C), at an intensive Holstein dairy farm in Heilongjiang province, China. Samples were analyzed by fluorescence two-dimensional (2D) differential in-gel electrophoresis (DIGE), followed by in-gel digestion, and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) for peptide mass fingerprinting of selected protein spots. Eight of the 23 differential protein spots in the plasma of T and C cows were isolated and identified by 2D-DIGE and MALDI-TOF-MS. The protein spots represented five unique proteins, and had significant alterations in spot volume as determined by DeCyder differential in-gel analysis (DIA) software. The upregulated proteins were identified as serpin peptidase inhibitor (angiotensin), which regulates blood pressure and maintains fluid and electrolyte homeostasis, and endopin 2B which is involved in neural regulation. The downregulated proteins were serum albumin, which acts as a transport protein, fibrinogen beta chain which is involved in blood coagulation, and IgG heavy-chain C-region (IgG-C(H)) which participates in the immune response. In conclusion, we were able to use proteomic technologies to identify several novel plasma proteins in cows affected with milk fever. These findings may reveal new pathophysiological changes that occur in cows with milk fever.     

蛋氨酸对奶牛乳腺上皮细胞亚细胞蛋白质组的影响研究

为寻找奶牛乳腺上皮细胞亚细胞结构中与泌乳相关的重要蛋白质、从蛋白质水平揭示乳蛋白合成的调控机制,应用双向凝胶电泳技术分离体外培养的蛋氨酸处理组与正常组奶牛乳腺上皮细胞蛋白质,利用Image Maser 2D软件对图谱进行对比分析,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和数据库检索鉴定,并采用实时荧光定量PCR技术在mRNA水平上验证2-DE结果。质谱鉴定出8个表达上调的差异蛋白质,大多数差异蛋白质的功能涉及细胞骨架构成、能量代谢等过程。这些差异点的发现为研究奶牛泌乳机理提供了有益的线索。     

Proteomic alteration of Marc-145 cells and PAMs after infection by porcine reproductive and respiratory syndrome virus

Viral infections usually result in alterations in the host cell proteome, which determine the fate of infected cells and the progress of pathogenesis. To uncover cellular protein responses in porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), infected pulmonary alveolar macrophages (PAMs) and Marc-145 cells were subjected to proteomic analysis involving two-dimensional electrophoresis (2-DE) followed by MALDI-TOF-MS/MS identification. Altered expression of 44 protein spots in infected cells was identified in 2D gels, of which the 29 characterised by MALDI-TOF-MS/MS included 17 up-regulated and 12 down-regulated proteins. Some of these proteins were further confirmed at the mRNA level using real-time RT-PCR. Moreover, Western blot analysis confirmed the up-regulation of HSP27, vimentin and the down-regulation of galectin-1. Our study is the first attempt to analyze the cellular protein profile of PRRSV-infected Marc-145 cells using proteomics to provide valuable information about the effects of PRRSV-induced alterations on Marc-145 cell function. Further study of the affected proteins may facilitate our understanding of the mechanisms of PRRSV infection and pathogenesis.     

Proteomic analysis of Tianzhu White Yak (Bos grunniens) testis at different sexual developmental stages

To explore the protein expression profiles of white yak (Bos grunniens) testis at different sexual developmental stages. The protein profiles of yak testis were determined using two‐dimensional electrophoresis and the expression levels of 298 protein spots were analyzed. Mass spectrometry was performed to identify those significantly differential expressed proteins; Western blotting was used to confirm the results. During the developmental stages, 29 protein spots showed more than twofold differences (p < 0.05) at ≥1 time point and were successfully identified. Two proteins were upregulated with age (category 1), five proteins (17.2%) were downregulated with age (category 2), four proteins were upregulated before 4 years of age and downregulated thereafter (category 3), fifteen proteins were upregulated before 2 years of age and downregulated thereafter (category 4), and three proteins fluctuated with age (category 5). The expression patterns of regucalcin and heat shock 60 kDa protein in category 2 were confirmed. The 29 differentially expressed proteins from yak testes (some had more than one function) were categorized into binding (n = 15), catalytic activity (n = 13), molecular function regulator (n = 4), antioxidant (n = 4), molecular transducer (n = 2), transporter (n = 1), and structural molecule (n = 1). The identification and analysis of these testis proteins may assist in understanding the developmental biology of reproduction system in male yak.     

奶牛乳腺上皮细胞核蛋白质组双向电泳方法的建立

蛋白质样品的双向电泳分离效果受各种试验条件的影响较大,针对不同来源的蛋白样品进行试验条件的优化可获得具有较高分辨率的双向电泳图谱。试验拟建立优化的奶牛乳腺上皮细胞核蛋白质双向电泳分离体系,按标准条件对蛋白质进行双向电泳分离,并对关键因素进行优化,采集电泳图谱并分析双向电泳图谱中蛋白斑点的数量、图像分辨率及背景条纹的变化。通过对试验条件的筛选和优化,成功建立了具有较高分辨率的奶牛乳腺上皮细胞核蛋白质组双向电泳分离体系。     

牦牛StAR基因克隆及其生物信息学与组织表达特性的研究

旨在克隆获得牦牛StAR基因编码序列（CDS）并进行生物信息学分析,探究其mRNA组织表达特性。本研究以屠宰场采集的成年母牦牛心、肝、脾、肺、肾、卵巢、输卵管、子宫组织（n=5）,不同年龄（胎牛、1岁、2岁）牦牛的卵巢（n=3）,不同发情周期（卵泡期、黄体期）的牦牛卵巢（n=3）,黄体期黄牛的卵巢（n=3）及实验室冻存的牦牛颗粒细胞为研究材料。以牦牛黄体期卵巢cDNA为模板,用逆转录PCR克隆StAR基因,并使用MEGA7.0和ExPASy-ProtParam等软件分析其生物信息学特性;采用实时荧光定量PCR技术分析牦牛StAR基因组织表达特性。结果发现,StAR基因CDS区长858 bp,编码285个氨基酸,StAR蛋白总体带正电荷,属于碱性亲水稳定蛋白,无跨膜结构及信号肽,主要存在于细胞质和线粒体; StAR基因具有较高的保守性,符合物种进化规律。牦牛StAR基因在卵巢表达水平最高（P<0.01）,且2岁时卵巢表达水平极显著高于胎牛和1岁龄（P<0.01）,黄体期卵巢表达水平极显著高于卵泡期（P<0.01）;黄体期黄牛卵巢中StAR基因的表达量极显著高于牦牛（P<0.01）;在颗粒细胞的体外培养过程中StAR基因表达量逐渐上升,在培养24 h时达到高峰（P<0.01）,随后显著降低。综上所述,StAR基因序列较为保守,在牦牛卵巢组织中表达最高,且表达水平随年龄与卵巢周期而变化,提示StAR基因可能参与牦牛卵巢及黄体功能相关的繁殖调控。