家蚕热激差异蛋白Hsc 70-4的鉴定和生物信息学分析

采用双向电泳和质谱技术对热激条件下家蚕血液蛋白表达差异进行了研究,发现其中一个差异蛋白点为热激关联蛋白（Hsc 70-4）。采用生物信息学方法对该蛋白的结构和功能相关信息进行分析,发现Hsc70-4蛋白在热激处理10min后显著上调,分析认为该蛋白的主要作用为胁迫应答,在进化关系上与家蚕和茎夜蛾具有极高的同源性。     

热激条件下家蚕杂交组合及其亲本品种血液免疫应激相关蛋白质的差异表达分析

以家蚕品种秋丰(Q)、白玉(B)及其杂交组合秋丰×白玉(QB)为试验材料,利用双向电泳和质谱技术研究40℃热激处理对家蚕幼虫血液蛋白质组的影响,分析热激处理后亲本品种和杂交组合血液免疫相关蛋白的表达差异。在双向电泳图谱显示的供试家蚕品种及其杂交组合分离较好的蛋白点中,有87.67%的蛋白点表现为加性效应(additivity)的表达模式,7.15%的蛋白点表现超显性(over-dominance)表达模式,5.17%的蛋白点表现为超隐性(under-dominance)表达模式。对25个差异表达的蛋白点进行质谱鉴定,根据基因注释有7个蛋白点与免疫应激有关。在短时间的高温刺激后,热激关联蛋白(h2)、肽聚糖识别蛋白(h25)、亲环素样蛋白(h26)、促进蛋白(h27)和载脂蛋白Ⅲ(h28)等5个蛋白点在2个亲本品种及其杂交组合的幼虫血液中均呈现上调表达趋势,尤其是杂交组合与2个亲本品种相比上调表达更为显著。研究结果表明,家蚕在热激条件下,短时间内可以通过提高免疫系统的应激能力以增强自身对环境胁迫的耐受性,而且杂交组合与亲本品种相比在抗逆性方面表现突出,对高温刺激更加敏感,这也在一定程度上揭示了家蚕的抗逆性存在杂种优势。     

农药氰戊菊酯和杀虫双诱导家蚕血液蛋白的变化

为了解析家蚕对常用农药氰戊菊酯和杀虫双的解毒机制,分别给家蚕5龄幼虫添食2种农药,观察家蚕对农药的中毒症状,采用双向电泳(2-DE)技术对添食农药的家蚕幼虫的血液蛋白进行分离,利用电喷雾电离(ESI)质谱对具有2次以上重复的显著差异蛋白点进行鉴定,并用生物信息学方法进行分析。家蚕5龄幼虫分别添食1/4LD50剂量浓度的2种农药后,均在3～12h内出现中毒症状,且血液蛋白的表达也发生了变化:在氰戊菊酯诱导下,幼虫血液中增加了纤维样蛋白、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、半胱氨酸蛋白酶抑制剂;在杀虫双诱导下,幼虫血液中增加了丝氨酸蛋白酶抑制剂-13;经2种农药分别诱导处理后3h,幼虫血液中都减少了体液低分子蛋白-Ⅲ的表达。推测家蚕对氰戊菊酯和杀虫双具有一定的免疫反应。     

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。     

家蚕30K蛋白的结构与进化研究获得新进展

<正>昆虫血液的功能与脊椎动物血液的功能基本相同,能运输各种代谢中间产物及激素等小分子物质,也是蛋白质的临时贮藏场所。昆虫和脊椎动物的血液中都有一些含量丰富的蛋白质。鳞翅目昆虫家蚕的血液中有卵黄原蛋白、贮藏蛋白和30K蛋白3种高丰度蛋白。其中,30K蛋白因其分子质量而得名,是家蚕末龄后期至蛹期血液中含量最高的一类蛋白质,因此引起了蚕学研究者们极大的兴趣。目前,家蚕30K蛋白的同     

PI3K/AKT/TORC1信号通路对丝素蛋白合成转录因子SGF1表达的影响

SGF1(silk gland factor 1)是一种转录调控因子,属于Fox家族的Fox A亚家族成员,能够启动丝素基因的表达,合成丝素蛋白。已知果蝇和其他高等动物中的PI3K/AKT/TORC1信号通路可以调控Fox转录蛋白的表达。为了探究家蚕幼虫后部丝腺(PSG)中PI3K/AKT/TORC1信号通路对SGF1表达水平的影响,对4龄第4天和5龄第7天家蚕幼虫分别注射信号通路抑制剂Wort、Rapa和LY294,24 h后解剖取出后部丝腺,一组用于免疫组织化学染色实验,另一组用于提取蛋白质进行Western blot检测。免疫组织化学染色实验表明,与对照组相比,注射3种信号通路抑制剂的家蚕幼虫后部丝腺组织的绿色荧光亮度明显减弱;Western blot检测表明,与对照组相比,实验组家蚕幼虫后部丝腺的蛋白质浓度有所下降。综合以上结果初步得出PI3K/AKT/TORC1信号通路抑制剂处理均可降低家蚕幼虫后部丝腺中SGF1表达的结论,即提示可以通过上游信号通路PI3K/AKT/TORC1影响SGF1的表达水平,进而调控丝素蛋白的合成。     

家蚕5龄第3天血液蛋白的双向电泳及质谱分析

基于为家蚕血液比较蛋白质组学的研究提供基础信息的目的,利用双向电泳技术对家蚕5龄幼虫的血液蛋白进行分析,并采用基质辅助质量飞行时间质谱(MALD I-TOF MS)对其中一些表达量较高的蛋白进行了肽质量指纹图谱分析鉴定。120μg血液蛋白经过双向凝胶电泳及考马斯亮蓝染色后可以检测出106个蛋白点,60μg血液蛋白经双向电泳及银染后可以检测出126个蛋白点,这些蛋白点主要集中在分子质量15~80 kD区域,等电点4~7。MALD I-TOF MS鉴定的52个蛋白点中都有较强的肽质量指纹信号峰,其中成功鉴定了46个蛋白点。在这些蛋白中,不仅包含了SP贮存蛋白和30 K低分子量脂蛋白等家蚕血液蛋白的主要成分,还包含了大量与代谢相关的蛋白酶类、蛋白酶抑制剂、离子转运蛋白、免疫相关因子、分子伴侣等不同种类的蛋白。     

3种家蚕30K蛋白基因的克隆表达及抗凋亡功能分析

业已明确家蚕30K蛋白不仅作为家蚕生长发育的重要能源物质,还对细胞凋亡具有明显的抑制作用。采用RT-PCR技术从家蚕5龄幼虫脂肪体中克隆了BmLp-C6、BmLip19G1和BmLp-C12p(GenBank登录号分别为X54735、AY568957、NM_001101728)共3种30K蛋白基因的cDNA序列,并利用Bac-to-Bac系统构建含有3种30K蛋白基因的重组杆状病毒表达载体,转染家蚕BmN培养细胞大量表达3种30K蛋白,3种表达产物纯化后的样品经SDS-PAGE检测到明显的30 kD大小的目的蛋白条带,Western blotting分析3种纯化后的蛋白样品与6×His-tag抗体具有良好的特异性反应。纯化后检测3种表达产物对诱导凋亡的抑制作用。经MTT法检测3种纯化30 K蛋白可明显增强过氧化处理的人血管内皮原代培养细胞(EC)的活力,采用ELISA法检测3种纯化30K蛋白能明显减缓EC细胞中的DNA片段化,显示3种30K蛋白对H2O2诱导的EC细胞的凋亡均具有一定的抑制作用。用生物信息学方法预测3种家蚕30K蛋白的氨基酸序列相似性达43%,三级结构极其相似,推测3种蛋白具有相似的生物学功能。     

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。     

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。     

家蚕近等基因系感染浓核病毒(BmDNV-Z)前后中肠组织蛋白的差异表达分析

家蚕浓核病毒(BmDNV)是危害家蚕的主要病毒之一。为鉴定与家蚕抗病毒相关的蛋白质,以对BmDNV完全不感染的家蚕品种兰10(L10)为供体亲本,将其抗性基因导入家蚕敏感品种菁松(JS)中,构建抗性近等基因系NIL(BC6F2)。对JS及其近等基因系NIL分别用家蚕浓核病毒镇江株(BmDNV-Z)添毒,二者分别表现为高度敏感和完全不感染。对JS和NIL在病毒感染前后中肠组织蛋白双向电泳(2D-PAGE)图谱中的差异蛋白点进行串联质谱(MALDI-TOF-TOF)分析,共鉴定了41个差异表达的蛋白点,其中有35个蛋白点可能与病毒的诱导相关,有6个蛋白点可能与家蚕的组成抗性相关。鉴定的差异表达蛋白包括糖酵解酶类、能量代谢酶类、参与基因表达的蛋白质以及参与其它细胞功能的蛋白质等。选取10个差异表达蛋白点进行基因表达定量PCR分析,进一步确证了这些蛋白质在JS及其近等基因系NIL之间以及在病毒诱导前后的差异表达。例如:精氨酸激酶在NIL和JS中均可被诱导表达;V-ATP合成酶及热激蛋白HSP70只在NIL中被特异性诱导表达;烯醇化酶在NIL中的表达水平显著高于JS,且不能被病毒感染所诱导,是一个典型的组成抗性相关蛋白。鉴定出的41个差异表达蛋白点有可能参与了家蚕对BmDNV-Z的抗性。     

柞蚕抗菌肽对柑桔黄龙病及溃疡病病原菌的杀菌作用

首次报道柞蚕（Ａｎｔｈｅｒａｅａｐｅｒｎｙｉ）抗菌肽对柑桔黄龙病病原类细菌（ＢａｃｔｅｒｉａｌｌｉｋｅＯｒｇａｎｉｓｍ，ＢＬＯ）及溃疡病黄单胞菌（ＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓｃａｍｐｅｓｔｒｉｓＰＶｃｉｔｒｉＤｙｅ）的杀菌作用，分别在平板培养基上用孔穴法注入５—１０μｌ免疫血淋巴，则出现明显的抑菌圈。用纯化的抗菌肽１０μｇ／ｍｌ处理ＢＬＯ及Ｘ．ｃｉｔｒｉ２０─６０ｍｉｎ，用电镜及激光共焦扫描显微镜观察到病原菌细胞膜的损坏、内容物泄出乃至死亡的过程，对抗菌肽的杀菌机理进行了讨论。     

Proper Heat Shock Pretreatment Reduces Acute Liver Injury Induced by Carbon Tetrachloride and Accelerates Liver Repair in Mice

Whether proper heat shock preconditioning can reduce liver injury and accelerate liver repair after acute liver injury is worth study. So mice received heat shock preconditioning at 40°C for 10 minutes (min), 20 min or 30 min and recovered at room temperature for 8 hours (h) under normal feeding conditions. Then acute liver injury was induced in the heat shock-pretreated mice and unheated control mice by intraperitoneal (i.p.) injection of carbon tetrachloride (CCl₄). Hematoxylin and eosin (H&E) staining, serum aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) levels and the expression levels of heat shock protein 70 (HSP70), cytochrome P450 1A2 (CYP1A2) and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) were detected in the unheated control mice and heat shock-pretreated mice after CCl₄ administration. Our results showed that heat shock preconditioning at 40°C for 20 min remarkably improved the mice’s survival rate (P<0.05), lowered the levels of serum AST and ALT (P<0.05), induced HSP70 (P<0.01), CYP1A2 (P<0.01) and PCNA (P<0.05) expression, effectively reduced liver injury (P<0.05) and accelerated the liver repair (P<0.05) compared with heat shock preconditioning at 40°C for 10 min or 30 min in the mice after acute liver injury induced by CCl₄ when compared with the control mice. Our results may be helpful in further investigation of heat shock pretreatment as a potential clinical approach to target liver injury     

夏季奶牛血液中热休克蛋白的表达量

选择40头体质健康的中国荷斯坦奶牛,根据胎次和泌乳天数,按照随机区组试验设计分为Ⅰ组（30kg/d）、Ⅱ组（30～35kg/d）、Ⅲ组（35～40kg/d）和Ⅳ组（40kg/d）。热应激前、热应激前期、热应激中期、热应激后期和热应激后分别于尾静脉采血,用ELISA试剂盒测定热休克蛋白（HSP）27,70,90的表达量。结果显示,Ⅳ组HSP27表达量最高,Ⅱ组表达量最低,Ⅳ组、Ⅲ组和Ⅰ组均显著高于Ⅱ组（P〈0.05）。HSP70表达量各组间没有明显差异,但随产奶量呈线性增加（P〈0.05）。HSP90的表达量,Ⅳ组和Ⅲ组明显高于Ⅱ组（P〈0.05）。HSP27的表达量热应激后差异较大;HSP70的表达量各组整个过程差异较大;HSP90的表达量在热应激前、热应激前期和热应激后差异较大。总之,在热应激过程,高产奶牛血清中热应激蛋白的表达量较高,HSP70表达量随产奶量呈线性增加,而不同热应激蛋白的变化规律差异较大。     

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。     

家蚕体液碱性小分子蛋白Bm8K的序列分析和纯化鉴定

对NCBI公布的一种家蚕碱性小分子蛋白(GenBank登录号:AY655143.1)进行序列分析,发现该蛋白与胰岛素样生长因子结合蛋白(insulin-like growth factor binding protein,IGFBP)的氨基酸序列具有相似性,特别是与IGFBP的N端功能区域匹配程度较高,推测此蛋白可能是IGFBP家族中的一员。采用凝胶过滤层析和弱阳离子交换层析从家蚕5龄幼虫体液中纯化目的蛋白,经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和Western blotting检测鉴定为家蚕Bm8K蛋白,为蛋白的功能分析奠定了基础。     

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。