利用双向电泳技术分离野牛草叶片蛋白的方法研究

制备野牛草叶片蛋白质样品,对双向电泳条件等技术环节进行优化,以期获得高分辨率、重复性好的蛋白质双向电泳图谱,建立适应野牛草叶片蛋白组学研究的技术平台,并对其蛋白组进行初步分析。采用TCA/acetone沉淀法和Trizol沉淀法分别提取野牛草叶片蛋白,通过不同聚焦时间分离,最终经硝酸银染色,以Imagemaster 2D Platinum V 5.0图像分析软件对所得的双向电泳图谱进行分析比较。对获得的最佳图谱进行蛋白点分布分析,选择最适合的胶条pH值。结果表明:Trizol沉淀法提取蛋白样品,总聚焦伏时数在8~10万V.h间,为最适合条件,获得图谱背景清晰,纵横纹少,蛋白点分离较完全,在pH3~10胶条凝胶可检测到的蛋白质点达到800个。对蛋白点pH分布范围分析表明,85%蛋白点分布在pH4~7之间,选择pH4~7的IPG胶条,能检测到1 000个以上的蛋白点。以Trizol沉淀法结合优化的双向电泳参数对野牛草叶蛋白组进行双向电泳分离,获得了高分辨率、高重复性的双向凝胶电泳图谱,可用于野牛草差异蛋白质组学研究。     

牛布鲁氏菌不同种强毒株膜蛋白质组学差异的比较

[目的]比较牛的不同种类布鲁氏菌的菌株膜蛋白质组学的差异。[方法]采用丙酮干粉方法,提取布鲁氏菌强毒株16M和疫苗株M5的全蛋白,具有双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质,用考马斯亮蓝染色、扫描获取二维电泳图谱,用ImageMaster TM2D Platinum6.0-TOF软件筛选出差异蛋白质酶切,准备样品进行质谱分析,通过MALDI.0软件在不同的肽质量指纹质谱搜索数据库,通过生物信息技术进行蛋白质识别。[结果]应用固相pH梯度图获得良好的重复性2-DE凝胶,观察布鲁氏菌强毒株16M和疫苗株M5 2-DE图谱,其蛋白质的表达模式非常相似,使用ImageMaster TM2D4.0软件自动识别蛋白质点,检测布鲁氏菌16 M蛋白的蛋白质点856,疫苗株M5的蛋白质点793。在数据库中选择有意义的蛋白质23种进行选择质谱鉴定。蛋白质功能的差异是由质谱鉴定得到的,涉及糖代谢、物质运输、蛋白质合成和分子伴侣等方面,有13种在16M和疫苗株M5的蛋白高表达。[结论]通过质谱鉴定,获得的蛋白质功能涉及糖代谢、物质运输、蛋白质合成和分子伴侣等,有13种在16M和疫苗株M5的蛋白高表达。     

绵羊肺炎支原体蛋白质组双向电泳图谱的构建

为了建立针对绵羊肺炎支原体蛋白质组学研究的双向电泳图谱及其相关技术体系.采用反复冻融兼Urea-CHAPS-DTT-SB3-10裂解法和超声兼Urea-CHAPS-DTT-SB3-10裂解法提取绵羊肺炎支原体菌体蛋白,取200μg菌体蛋白利用固相pH梯度等电聚焦双向电泳,对硝酸银染色后获得的双向电泳图谱进行图像分析.结果表明反复冻融兼Utea-CHAPS-DTT-SB3-10裂解提取法获得198±2个蛋白斑点,超声兼Urea-CAPS-DTT-SB3-10裂解提取法获得241±2个蛋白斑点.说明超声兼Urea-CHAPS-DTT-SB3-10裂解提取法提高了双向电泳的分辨率,进而可增强生物质谱鉴定蛋白质的准确度.     

白桦悬浮细胞蛋白质组学分析体系的构建

[目的]建立一套适合白桦悬浮细胞蛋白质组学分析的双向电泳体系.[方法]以白桦悬浮细胞为研究对象,采用改进的三氯乙酸（TCA）-丙酮沉淀法提取悬浮细胞蛋白,使用17 cm、pH 4.0～7.0的IPG胶条,9.0μg/μl的上样量进行双向电泳.[结果]可得到蛋白质点数目多、分辨率高和重复性好的双向电泳图谱.PDQuest软件分析考马斯亮蓝染色后的凝胶,共得到约1 000个蛋白点.从这些蛋白点中随机选取3个蛋白点经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分析后,搜索NCBInr数据库对蛋白进行鉴定.结果显示,这3个蛋白分别为S-腺苷甲硫氨酸合成酶、transposase for IS1330和PadR家族转录调控蛋白.[结论]为利用蛋白组学分析诱导子提高次生代谢物的积累机制奠定基础.     

海水养殖凡纳滨对虾肌肉组织蛋白质组学研究

[目的]建立分析海水养殖凡纳滨对虾肌肉组织蛋白的双向电泳图谱及技术体系。[方法]采用裂解、离心等抽提方法提取凡纳滨对虾肌肉蛋白样品,利用bradford蛋白定量试剂盒作蛋白定量后,进行一向等电聚焦电泳和二向聚丙烯酰胺凝胶电泳。电泳后的凝胶采用考马斯亮蓝染色,利用ImageScannerⅢ扫描仪扫描凝胶,获得凝胶图像。[结果]经双向电泳图谱分析显示,所获得的凡纳滨对虾肌肉蛋白点分布于pH值4．0—7．0之间,大部分蛋白为酸性蛋白,其中有部分蛋白可能存在同分异构体,高pH值区蛋白分布相对较少。[结论]首次获得海水养殖凡纳滨对虾肌肉蛋白质的双向电泳图谱,初步建立了海水养殖凡纳滨对虾肌肉组织双向电泳技术体系．可为进一步探索海水养殖凡纳滨对虾的生理生化机制及比较蛋白质组学研究提供理论依据和技术保障。     

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.     

茭白线粒体蛋白双向电泳体系建立

[目的]建立适合于茭白线粒体蛋白质组分析的双向电泳技术体系,为进一步开展茭白线粒体差异蛋白质组学研究提供参考.[方法]以茭白为试验材料,比较不同线粒体提取纯化方法、IPG胶条pH范围及蛋白上样量等条件对双向电泳图谱的影响.[结果]差速离心(3000~14000×g)联合Percoll不连续密度梯度离心(20%∶24%∶40%=2∶4∶2)对茭白线粒体的提取纯化效果优于仅采用差速离心.采用改良酚抽法提取茭白线粒体蛋白,17 cm、pH 3~10的IPG胶条,1.0 mg上样量,12% SDS-PAGE进行双向电泳,0.12%考马斯亮蓝G-250胶体考染法染色,茭白线粒体蛋白主要分布在pH 4~8范围内,pH 3~4和pH 8~10范围内蛋白点较少;进一步选用pH 4~7和pH 5~8的IPG胶条对茭白线粒体蛋白进行双向电泳,分离效果均明显提高,且pH 4~7范围内IPG胶条的双向电泳图谱清晰,蛋白点分辨率较高.分别采用0.8、1.0和1.2 mg 3个不同的上样量进行双向电泳,结果表明上样量为1.0 mg时,电泳图谱质量最好.[结论]通过差速离心联合Percoll不连续密度梯度离心提取纯化茭白线粒体,并控制好双向电泳体系的pH范围、上样量等因素,可获得蛋白质点清晰、分辨率高、重复性好的双向电泳图谱.     

利用双向电泳技术分离节瓜叶片总蛋白的方法研究

【目的】建立适合节瓜叶片蛋白质组学研究的双向电泳体系.【方法】以节瓜品种"A37毛节瓜"为材料,对蛋白质抽提方法、上样量、凝胶浓度及IPG胶条pH范围等关键因素进行探索与优化.【结果和结论】与TCA/丙酮沉淀法及酚提取法相比,改良酚提取法抽提蛋白质总量较高,纯度最高,SDS-PAGE电泳条带明显、清晰,双向电泳图谱蛋白质点最多、清晰均匀、纵横条纹少.利用17 cm pH 4~7范围IPG胶条、120μg蛋白质上样量、12%凝胶浓度,硝酸银染色获得蛋白质点数丰富、分辨率高、背景清晰且重复性好的双向电泳图谱,检测到节瓜叶片蛋白质点1 936个,相对分子质量主要分布于15 000~100 000之间.初步建立了一套适用于节瓜叶片蛋白质组学研究的双向电泳体系,为后续开展蛋白质组学研究及其相关工作奠定了基础.     

菜籽蛋白质组双向电泳技术体系的优化研究

[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一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。     

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。     

龙眼种子蛋白质组双向电泳技术的优化

为建立适用于龙眼(Dimdcarpus longanaLour.)种子蛋白质组研究的双向电泳技术,对龙眼种子蛋白质的IEF、平衡时间及染色方法等关键步骤进行了优化。结果显示,龙眼种子蛋白质主要分布在pH4-7范围内,采用酚抽法,在聚焦达到50000 W.h的情况下能充分地聚焦,等电聚焦后经平衡缓冲液Ⅰ还原15 min,再经平衡缓冲液Ⅱ二次平衡20 min,考马斯亮蓝染色,24 cm IPG胶条上样量为1.2 mg时,在龙眼种子双向电泳图谱上检测到1000个多个蛋白点,蛋白点清晰,分辨率较好。本研究所建立的一套适用于龙眼种子蛋白质组分析的双向电泳方法分辨率和重复性较高,重复样品图谱间的相关系数在0.88-0.945之间。     

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.     

脑梗死肝阳化风证与阴虚风动证蛋白质组学 比较研究

目的建立脑梗死肝阳化风证与阴虚风动证血清双向凝胶电泳图谱,初步分析其差异蛋白质表达情况。 方法双向凝胶电泳(2-DE)分离脑梗死肝阳化风证与阴虚风动证血清标本,考马斯亮兰染色,PD-QUEST 图像分析系 统分析,从凝胶中选取分离较好的蛋白质点,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析获取肽质 量指纹图谱（PMF）,Mascot 软件搜索SWISS-PROT 数据库鉴定蛋白质,对差异蛋白质进行组间对比。结果获得了分 辨率较好的脑梗死肝阳化风证与阴虚风动证双向凝胶电泳图谱,质谱分析了29 个差异蛋白质点,获取了87 张肽质 量指纹图谱,通过查询数据库鉴定了29 个蛋白质,其中部分蛋白质与肝阳化风证及阴虚风动证发生发展有关。结论 建立了脑梗死肝阳化风证与阴虚风动证血清双向凝胶电泳图谱,并应用质谱技术鉴定了部分差异蛋白质点,为脑梗 死肝阳上亢证与阴虚风动证与正常组血清双向凝胶电泳图谱血清蛋白质组数据库的建立提供了有意义的数据,并认 为蛋白质组学能在脑梗死不同证型具有代表意义。     

Comparative proteomics analysis of maize (Zea mays) leaves infected by small brown planthopper (Laodelphax striatellus)

Maize rough dwarf disease (MRDD) is a viral disease caused by brown planthopper infestation, and leads to great yield loss, especially in China. Comparative proteomics was performed using maize inbred line Zheng 58 and LN 287. MRDD pathogen was detected as rice black-streaked dwarf virus (RBSDV) by quantitative real time PCR (qRT-PCR) in Shandong Province, China. The modified trichloroacetic acid (TCA)/acetone method was used for soluble protein extraction from leaves. Two-dimensional electrophoresis (2-DE) analysis was performed on 24-cm long, pH 4–7 linear immobilized pH gradient (IPG) strips, and gels were stained with silver and coomassie brilliant blue. We identified 944 proteins expressed in RBSDV infected maize leaves by proteomics approaches. Among these, 44 protein spots that revealed a 1.5-fold difference in intensity were identified by mass spectrometry between mock-inoculated and RBSDV infected samples. Among these, 17 and 26 spots were up-regulated, and 27 and 18 spots were down-regulated in the virus infected samples of Zheng 58 and LN 287, respectively. Differential protein spots were analyzed by mass spectrometry identification, which could be divided into six categories. Furthermore, the expression of stress-related proteins was detected and confirmed by qRT-PCR. This study lays the foundation for further investigations, enabling the enhancement of MRDD resistance in maize.     

苹果花芽孕育蛋白质组学初步分析

 【目的】苹果为中国乃至世界最主要果树之一，但由于童期长、其育种工作一直落后于其它作物。本研究旨在揭示苹果花芽分化机理，缩短苹果童期，加速苹果育种进程。【方法】运用蛋白质组学研究技术（双向电泳技术、生物质谱技术、生物信息学技术）对富士苹果树短枝停长后3～9周的花芽、叶芽进行蛋白质分析研究。【结果】短枝停长后第7周花芽形态分化开始，第7周花芽较叶芽的2-DE图谱有283个蛋白点在表达上有明显的质和量的变化。4个蛋白点（16.4、30.2、40.3、65.1 kD）为花芽形态分化开始时初前（花序原始体出现）花芽2-DE图谱所特有；3个蛋白点（39.3、60.2、66.3 kD）为初后（侧花出现）花芽2-DE图谱所特有，1个蛋白点（77.1 kD）为萼片期花芽2-DE图谱所特有。对富士苹果花芽形态分化开始时的4个特异蛋白点用基质辅助激光解吸P电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）进行肽质量指纹谱分析，并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测，初步认为第256号（16.4 kD）、298号（30.2 kD）蛋白点是未知蛋白，第327号（40.3 kD）蛋白点是与合成酶有关的蛋白，第367号蛋白点（65.1 kD）是一个与转录有关的RNA结合蛋白。【结论】富士苹果花芽形态分化开始时有16.4、30.2、40.3、65.1 kD 4个特异蛋白、侧花出现时有39.3、60.2、66.3 kD 3个特异蛋白、萼片出现时有77.1 kD 1个特异蛋白出现。16.4、30.2 kD是未知蛋白，40.3 kD是与合成酶有关的蛋白，65.1 kD是一个与转录有关的RNA结合蛋白。     

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。