家蚕性别相关血液蛋白质组的一维电泳-液相色谱-质谱分析

分别从家蚕5龄幼虫和蛹期不同发育阶段提取雌、雄蚕血液总蛋白质,采用一维电泳-液相色谱-质谱(1DE-LC-MS)技术分析家蚕血液蛋白质的差异性表达及差异蛋白组分。在家蚕血液蛋白质含量与种类方面检测到与性别及发育相关的差异性表达,数据库检索结果共获得96个相匹配的候选蛋白质,剔除冗余部分后鉴定其中的27个蛋白质组分,分别属于13种蛋白质或其亚基。雌、雄蚕之间的差异组分主要出现在分子质量70~100 kD之间,其中芳基贮存蛋白、卵黄蛋白原、抗胰凝乳蛋白酶因子为雌特异性表达组分。30K蛋白家族是家蚕血液中高丰度表达的蛋白组分。这些差异蛋白质的鉴定与功能分析为研究家蚕性别发育调控机制提供了新的信息。     

抗保幼激素调控家蚕发育相关血液蛋白质组的初步分析

为探讨抗保幼激素调控家蚕发育的分子机理,以二化性蚕品种大造为材料,在4龄饷食时进行金鹿三眠素添食处理,并采用一维凝胶电泳/质谱(1-DE/MS)技术,分别对金鹿三眠素处理组和清水对照组不同发育阶段的雌蚕血液蛋白质进行了分离与鉴定,结果检测到与发育调控相关的差异蛋白质条带,质谱分析及数据库检索共获得了82个相匹配的候选蛋白质,剔除冗余部分后鉴定了其中的26个蛋白质组分;金鹿三眠素处理组4龄蚕血液蛋白质中,分子质量大小约为30 kD与70 kD的组分比较丰富,表达量变化类似于清水对照组5龄蚕,推测30 kD蛋白家族、血清蛋白BmLSP及其它差异表达组分可能与抗保幼激素调控的家蚕早熟变态有关。     

桑树斑状叶色突变体Cty-Sm差异蛋白质组的分析

为探讨桑树斑状叶色突变体Cty-Sm叶色变异的分子机制,以该突变体与正常桑的叶片为材料,采用一维电泳-液相色谱-质谱技术对二者的蛋白质组差异表达进行了分析与鉴定。结果表明,与正常绿色叶相比,在桑树斑叶突变体的叶片黄化部位,核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(rubisco)大小亚基、光系统Ⅱ捕光色素蛋白、质体蓝素、三磷酸腺苷(ATP)合酶等蛋白质组分的表达量显著减少,而磷酸甘油酸激酶、Rubisco活化酶、核苷二磷酸激酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶(SOD)、热激蛋白、18 kD蛋白A及甘露糖结合凝集素等蛋白组分显示上调表达。依据实验结果,探讨了桑树斑叶突变体Cty-Sm的突变类型与蛋白质组差异表达的生理学意义。     

家蚕对浓核病毒(镇江株)抵抗性和感受性品种的中肠组织蛋白比较分析

为了探明家蚕对浓核病毒(镇江株)抵抗性和感受性品种间在分子机制上的差异,通过蛋白质双向电泳(2-DE)和基质辅助质量飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)对两个不同抗性家蚕品种的中肠组织蛋白进行了比较分析。2-DE电泳结果表明,两个品种间的中肠组织蛋白斑点数及位置、形态等差异很小,进一步比较获得了9个差异蛋白斑点,其中感受性蚕品种JS有6个,抵抗性蚕品种NIL有3个。经MALDI-TOF MS鉴定结果显示,感受性品种JS有4个差异蛋白斑点可能分别为氢离子转运ATP合酶β亚基1、氢离子转运ATP合酶β亚基2、组织蛋白酶D或3-羟酰辅酶A脱氢酶;抵抗性品种NIL中有2个差异蛋白点可能是组织蛋白酶。     

家蚕黄血近等基因系差异蛋白组学分析

为了获取与家蚕黄血基因(Y)协同作用的相关蛋白的基础信息,通过双向电泳技术对家蚕黄血近等基因系5龄起蚕黄血个体和白血个体的中肠蛋白进行分离并作图像分析,发现分离出的较为清晰的蛋白点主要集中在14～80kD区域,等电点(pI)4～9。采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对其中一些差异明显的蛋白点进行鉴定,鉴定结果较为可信的5个蛋白点包括参与能量代谢、蛋白质合成等功能蛋白,这些蛋白可能与家蚕黄血性状的形成有关。采用实时定量PCR方法,对质谱鉴定出的质子转移ATP合酶β亚基2编码基因在家蚕黄血近等基因系黄血个体和白血个体5龄不同发育时期的相对表达量进行分析,结果表明该基因在2种个体中的表达均呈现明显上升的趋势,并且在黄血个体中的表达量明显较白血个体高,5龄第1-2天的相对表达量高7倍左右,提示该基因可能与家蚕的黄血性状有关联。     

家蚕幼虫消化液蛋白质组学分析

为了研究家蚕幼虫消化液的蛋白质组成情况,用双向电泳(2-DE)技术对家蚕幼虫消化液中的蛋白质进行了分离,随后用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALD I-TOF MS)对其中的8个高丰度蛋白进行了鉴定,并用生物信息学方法进行了分析。结果显示:家蚕幼虫消化液中的蛋白质种类较少,分子量小,分布集中;在8个鉴定的蛋白点中,1个是30kP蛋白酶A原,5个是类胰蛋白酶,其它2个是碱性丝氨酸蛋白酶。     

果叶两用桑品种大 10 与 SG01 桑椹蛋白质组的比较分析简

为了探讨不同品种桑椹蛋白质营养及成熟软化机理方面的特性,以果桑品种大10和SG01为材料,采用二维电泳和质谱技术对成熟桑椹的蛋白质组分进行了分离和鉴定,结果显示：从大10和SG01成熟桑椹蛋白质的双向电泳图谱中分别检测到471个和545个斑点,表明不同果桑品种间成熟桑椹的蛋白质表达谱存在着显著差异;从中选取表达量丰富、分离良好的20个蛋白斑点进行质谱分析,成功鉴定了其中的5个蛋白质组分;这些蛋白组分主要涉及蛋白代谢、细胞构成、植物应答反应、核酸代谢、光合作用等生理过程.桑椹蛋白质组的表达差异,可能与不同品种桑椹的功能性蛋白及其营养价值有关.     

牦牛卵泡液差异蛋白质组双向电泳图谱的构建与质谱分析

从蛋白质水平了解牦牛季节性繁殖规律,利用双向电泳与质谱鉴定技术分析牦牛卵泡液与血浆蛋白质组分变化。以青海高原牦牛卵泡液与血浆为研究对象,采用双向电泳技术构建牦牛卵泡液与血浆蛋白质双向电泳图谱,银染后利用Image Master 2D Platinum软件分析并采用MALDI-TOF-MS进行质谱鉴定。用试剂盒ProteoExtract Albumin/IgG Removal Kit去除高丰度蛋白质后,利用2-DE技术获得了分辨率较高的卵泡液与血浆蛋白质电泳图谱,卵泡液与血浆蛋白质图谱对比分析共发现了24个差异表达蛋白质点,其中2个蛋白质点表达上调,22个蛋白质点表达下调。经质谱分析,最终成功鉴定出8个蛋白质点、5个未知蛋白质点。本研究成功构建了蛋白质图谱及分离鉴定的差异蛋白质,为从蛋白质水平揭示牦牛卵泡发育规律及了解卵母细胞发育的微环境提供了试验依据。     

家蚕中肠组织蛋白质组学研究

通过高精度的双向电泳技术对家蚕5龄幼虫的中肠组织进行了研究,利用基质辅助质量飞行时间质谱(MALD I-TOF MS)对表达量较高的蛋白点进行了肽质量指纹图谱分析,并采用GPMAW软件对家蚕基因组预测的蛋白质数据库进行了本地构库,对所得到的肽质量指纹图谱进行了分析。结果发现,家蚕中肠蛋白质经过双向凝胶电泳和图像分析,银染后可以检测出600个以上的蛋白点,这些蛋白点主要集中在分子量15～80 kD区域,等电点3～8.5之间。MALD I-TOF MS鉴定的36个蛋白点中都有较强的肽质量指纹信号峰,其中32个蛋白点得到了成功鉴定,包括原肌球蛋白以及大量的离子转运蛋白、与代谢相关的酶、与信号传导和细胞凋亡相关的蛋白等。这一结果为进一步认识家蚕中肠组织的生理功能提供了基础信息。     

家蚕孤雌生殖系与有性生殖系亲本的血液比较蛋白质组学研究

为进一步解析家蚕孤雌生殖的发生机制,采用双向电泳(2-DE)、基质辅助质量飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)和生物信息学技术,对高发生率和高孵化率的家蚕孤雌生殖系与其有性生殖系亲本的血液蛋白质组成进行比较分析。较其有性生殖系亲本,孤雌生殖系幼虫在5龄第3天、第5天和第7天血液中的差异蛋白不完全相同。对6个持续表达和差异明显的蛋白进行质谱分析,成功鉴定其中2个蛋白分别是保幼激素结合蛋白和胰凝乳蛋白酶抑制剂-8A,推测这2个蛋白及其余4个未被鉴定出的蛋白与2种生殖方式家蚕品系的生长发育、生殖等过程的调节有关联。     

不同产丝量家蚕品系后部丝腺的蛋白质组学分析

家蚕幼虫后部丝腺是合成和分泌丝素蛋白的重要器官。为从蛋白质水平探究不同家蚕品系产丝量差异的原因,应用蛋白质组学研究方法,选取3个产丝量有较大差异的家蚕品系Ndx、大造和21-872为材料,通过双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对各品系5龄第5天幼虫后部丝腺表达的差异蛋白进行鉴定,查找与丝蛋白合成相关的蛋白质。结果表明,茧丝突变品系Ndx后部丝腺的蛋白质表达水平与普通丝量品系大造和高丝量品系21-872有差异,差异表达蛋白种类主要为应激反应相关蛋白、能量相关蛋白、蛋白质合成相关蛋白和一些酶类,其中核糖体磷酸化蛋白P0和P2、蛋白质二硫化物异构酶、丝素轻链蛋白Fib-L以及丝素蛋白P25等在Ndx后部丝腺的含量明显低于其它2个品系。推测在茧丝突变品系Ndx的后部丝腺中,上述蛋白质表达量的变化可能是导致其不能正常吐丝结茧的原因。     

二化性家蚕卵低温和常温催青的胚胎期蛋白质表达差异分析

家蚕二化性品种的滞育性受上代胚胎期环境条件调控,查找家蚕胚胎期滞育关联蛋白,可为最终阐明家蚕滞育的分子机制提供实验依据。以家蚕二化性品种秋丰的蚕卵为材料,分别在25℃常温和18℃低温条件下催青,提取胚胎不同发育时期蚕卵的易溶性和难溶性蛋白,采用蛋白质双向电泳(2-DE)和图像分析技术,研究蚕卵在胚胎不同发育时期的蛋白质差异表达谱。在易溶性和难溶性蛋白图谱中分别检测到5个和7个差异显著的蛋白点。对这些差异蛋白点进行质谱鉴定,有8个蛋白点得到可信的最佳匹配蛋白报告,共鉴定出卵特异蛋白、卵黄原蛋白、表皮蛋白和丙酮酸脱氢酶激酶4种蛋白。这些差异表达蛋白可能导致蚕卵胚胎中物质代谢和能量代谢的不同,据此推测低温和常温催青可能在蚕卵胚胎中诱导了不同的生理生化反应。     

家蚕伴性赤蚁sch胚胎期致死特异蛋白差异的研究

利用双向电泳技术分析了家蚕生态致死突变伴性赤蚁sch和正常黑蚁夏芳在常温常湿、高温干燥催青条件下的蚕卵差异表达蛋白质,发现高温敏感伴性致死赤蚁的蚕卵在高温催青处理后,一个分子量50kD左右的蛋白点P34与正常相比有明显差异,高温干燥处理后该蛋白点浓度较弱,表达量较低;对照黑蚁夏芳的P34蛋白没有明显差异。对P34进行胰蛋白酶消化并测定了其肽质量指纹图谱,通过同源性比较分析发现P34蛋白是一种新的蛋白质。     

家蚕雌性附腺分泌蛋白的双向电泳分离及质谱鉴定

采用24 cm的双向电泳可以分离出家蚕雌性附腺分泌的70多种蛋白或多肽,其中有30多个蛋白或多肽的表达量较大。从这些蛋白斑点在凝胶中的分布位置上看,大多数分布在等电点pI 4~7的范围内,主要蛋白的分子量较大。对其中表达量相对较高的33个蛋白点进行胶内酶解后质谱分析,并根据检索到的蛋白质的功能进行分类,最多的是核糖体蛋白家族,占蛋白质总量的30.4%,另外还有2个热休克蛋白。除此之外,还有一些如RNA结合蛋白、转录延长因子等功能性蛋白质。这些蛋白质共同组成了具有特殊物理性质的分泌物。     

燕麦种子蛋白质组的GeLC-MS/MS分析

采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳结合液相色谱串联质谱方法(GeLC-MS/MS)对燕麦(Avena sativa L.)品种白燕2号种子不同溶解性的蛋白质进行分离鉴定,以期建立其种子蛋白质表达谱,为探讨干燥燕麦种子储藏及萌发的生理生化机理提供基础。结果表明:GeLC-MS/MS方法鉴定出溶解于超纯水、2.5%NaCl和70%乙醇的燕麦种子蛋白质分别为40,33和15个,共54个非冗余蛋白,其中29个蛋白至少可溶于2种溶剂。通过生物信息学软件对鉴定蛋白的分子功能、细胞组成和生物学功能进行预测,其中40个蛋白质功能得到明确的预测,涉及细胞过程、刺激应答及酶调节活性等12类。这些蛋白质与燕麦种子成熟干燥时期生命活动有关,为进一步从蛋白质水平探索燕麦种子生理代谢机理提供了理论依据。     

Proteomic profiling of Rhipicephalus (Boophilus) microplus midgut responses to infection with Babesia bovis

Differences in protein expression in midgut tissue of uninfected and Babesia bovis-infected southern cattle ticks, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, were investigated in an effort to establish a proteome database containing proteins involved in successful pathogen transmission. The electrophoretic separation of midgut membrane proteins was greatly improved by using liquid-phase isoelectric focusing combined with one-dimensional or two-dimensional (2-D) gel electrophoresis. A selection of differentially expressed proteins were subjected to analysis by capillary-HPLC-electrospray tandem mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS). Among the identified Babesia-affected tick midgut proteins were six proteins that are implicated in signaling processes, including three Ca(2+)-binding proteins, a guanine nucleotide-binding protein, a protein with signal peptide activity and a translocon-associated receptor protein. Up-regulation of five metabolic enzymes indicated parasite-induced changes in electron and proton transport, protein processing and retinoic acid metabolism. Among the down-regulated proteins were a molecular chaperone, a cytoskeletal protein and a multifunctional protein of the prohibitin family. Identification of these proteins may provide new insights into the molecular interactions between B. bovis and its tick vector, and could lead to identification of anti-tick and transmission-blocking vaccine candidates.     

家蚕幼虫正常个体与眠性变化个体大眠蜕皮前后血液蛋白质差异表达分析

家蚕眠性既受染色体上主基因的控制,又受其它伴性成熟基因的调控,还受环境因素的影响。为了探讨环境因素改变家蚕眠性的分子机制,以四眠蚕品种898黄绿、D92黄绿和三眠蚕品种三眠A为材料,通过催青期或小蚕期温度、湿度、营养等因素的调控诱导眠性变化,利用双向电泳和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF)技术,对这些家蚕正常个体和眠性变化个体大眠蜕皮前后的血液蛋白质表达差异进行分析鉴定。结果共获得转铁蛋白、胰凝乳蛋白酶抑制剂SCI-I、多聚腺苷酸结合蛋白2、27 kD糖蛋白前体、核糖体蛋白L20和线粒体核糖体蛋白L2等13个上调或下调的可能与家蚕眠性相关的差异表达蛋白,为进一步从蛋白质水平深入了解家蚕眠性变化的机制奠定了基础。     

热激条件下家蚕血液30K蛋白磷酸化研究

本试验旨在研究热激条件下家蚕血液磷酸化蛋白的表达变化,为深入研究其功能提供参考。试验设对照组和热激组,每组选取五龄第3天家蚕幼虫各30头(雌雄各占1/2),在40℃条件下分别热激处理0、10 min,然后利用双向电泳、Pro-Q Diamond染色、质谱技术对表达差异的磷酸化蛋白进行研究。结果表明:1)银染图谱30 ku区积累了大量蛋白,经Pro-Q Diamond染色后发现它们属于磷酸化蛋白。2)经过多次取样和质谱鉴定,最终获得了3个30K蛋白,分别是PBMHPC-6、PBMHPC-19和PBMHPC-12。3)热激处理10 min后,3个30K蛋白的表达量与热激处理0 min相比显著上调(P0.05)。由此得出,五龄家蚕血液富含30K蛋白,它们不仅在脂质运输方面承担着重要的角色,而且很可能参与热激应答。