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.     

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。     

Protein extraction from rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) root for two-dimensional electrophresis

An efficient protein extraction method for two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) from plant samples is usually challenging due to the low protein content and high level of interfering compounds. Proteomic analyses of rice (Oryza sativa L.) roots are limited by the lack of an efficient protein extraction method. To establish an effective protocol of protein extraction suitable for 2-DE analysis in rice roots, we evaluated three protein extraction methods (trichloroacetic acid [TCA]/acetone, Mg/NP-40/TCA, and tris-base/acetone). Our results showed that the Mg/NP-40/TCA extraction method had the highest protein yield and is the best resolution of protein separation among the three methods. The TCA/acetone method exhibited clear protein profiles and detected more protein spots with the highest intensity in the region of high Mr (above 45 kDa) than the other methods. However, this method was unable to detect proteins with low-Mr (less than 24.0 kDa). The Tris-base/acetone method showed the poorest resolution of protein separation. Our results suggest that the Mg/NP-40/TCA method was the most effective among the three methods and may provide enhanced proteomic information for rice and other crop roots.     

苹果叶片蛋白质双向电泳样品制备方法的比较

 为探索适用于苹果叶片蛋白质组学研究的样品制备方法,比较了三氯乙酸/丙酮沉淀法（TCA）、酚-甲醇/醋酸铵沉淀法和Tris-HCl提取法等3种总蛋白质的提取方法。制备的样品经双向电泳分离采用银染显色。结果3种方法分别得到450、374和1032个蛋白质点。认为Tris-HCl提取法为最适方法,所得图谱背景清晰,蛋白质信息量最大。     

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.     

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。     

橡胶树C-乳清三种蛋白提取方法双向凝胶电泳分析

摘要：C-乳清是胶乳的主要组分,就双向凝胶电泳技术而言,目前仍无有效的蛋白提取方法,这严重制约了双向凝胶电泳技术在橡胶树蛋白组分析上的应用。本文选取3种方法提取C-乳清蛋白,通过对蛋白产量和提取蛋白的双向凝胶电泳图谱分析系统评价3种方法。就蛋白产量而言,三氯乙酸/丙酮沉淀法产量最高（0.86 mg/ml C-乳清）,三氯乙酸沉淀法次之（0.72 mg/ml C-乳清）,酚提取法最低（0. 66 mg/ml C-乳清）。双向凝胶电泳图谱分析表明：酚提取法可检测到447个蛋白点,图谱背景较暗且横纵向纹理多;三氯乙酸沉淀法可检测到821个蛋白点,图谱背景居中;三氯乙酸/丙酮沉淀法可检测到1052个蛋白点,图谱背景清晰且基本无纹理。综上所述,三氯乙酸/丙酮沉淀法最适合C-乳清蛋白提取。本文首次系统评价C-乳清蛋白提取方法,必将推动橡胶树C-乳清蛋白研究发展。     

Protein Extraction Methods for Two-Dimensional Electrophoresis from Baphicacanthus cusia （Nees）Bremek Leaves-A Medicinal Plant with High Contents of Interfering Compounds

Protein extraction is a critical step for two-dimensional electrophoresis （2-DE）. Different plant samples require different and adaptive protein extraction protocols. The leaves of medicinal plant, Baphicacanthus cusia （Nees） Bremek are notoriously recalcitrant to common protein extraction methods due to high levels of interfering compounds （especially the secondary metabolites and pigments）. This study was aimed to establish a routine procedure for the proteomic analysis ofB. cusia leaves, and a new protocol for the protein extraction was developed by optimizing trichloroacetic acid （TCA）/ acetone extraction method. The efficiency of this protocol was demonstrated by comparison with 3 published protein extraction methods （chloroform/acetone, Mg/NP-40, Tris-base/acetone）. The results showed that the optimized TCA/ acetone precipitation extraction method gave a relatively high protein yield （9.263 mg g^-1 fresh weight）, high-resolution separation, clear protein profiles, the highest proteins spots （1 31 t protein spots）, and displayed less contamination in 2- DE gels. Therefore, the results suggested that the optimized TCA/acetone method was the most effective among the 4 methods for B. cusia leaves.     

百子莲茎尖分生组织蛋白双向电泳体系的建立

以‘蓝色大花’百子莲(Agapanthus praecoxssp.orientalis‘Big blue’)茎尖分生组织为材料,对比研究了不同提取与裂解方法制备蛋白样品以排除多酚、多糖及核酸物质对蛋白双向电泳体系(Two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)的干扰。提取过程采用TCA/丙酮沉淀法和超声波破碎法;蛋白裂解过程中分别使用苯甲基磺酰氟(Phenylmethanesulfonyl Fluoride,PMSF)和乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA)、Cocktail(广谱性)蛋白酶抑制剂、核酸酶Nuclease Mix和2-D Clean-Up蛋白纯化试剂盒。制备的各蛋白样品经过7cm IPG(pH 3~10)胶条上样、电泳后发现,使用TCA/丙酮沉淀法提取蛋白,裂解液中加入Cocktail蛋白酶抑制剂裂解后,用2-D Clean-Up试剂盒所制备的样品其双向凝胶电泳图谱效果最好,获得蛋白点数量最多,且蛋白等电点pI主要分布于4~8之间。随后,应用分辨率更高的24cm IPG(pH 4~7)胶条进行电泳效果的验证,蛋白点在凝胶的2个方向上均得到了较好地分离,经过ImageMaster 2-D Platinum5.0软件分析后共检测到有效蛋白点820个。本研究初步建立了百子莲茎尖分生组织蛋白双向凝胶电泳体系,为后续开展百子莲属植物蛋白质组学研究提供了重要的技术保障。     

不结球白菜雌蕊蛋白质双向电泳技术体系的建立

以不结球白菜品种‘矮脚黄’的雌蕊为材料,从蛋白质提取、IEF程序、IPG胶条pH范围和染色方法等方面进行比较,利用Tris-HCl提取方法,使用pH 4～7 IPG胶条和改进的等电聚焦程序,改良银染方法,建立了适用于不结球白菜雌蕊蛋白质的双向电泳技术体系,并使用该体系对开花前2 d的花蕾雌蕊和开花2 d后的雌蕊蛋白质进行比较分析,获得187个差异蛋白点。     

适用于甜玉米叶片蛋白质组分析的双向电泳技术

采用改良的TCA/丙酮法提取叶片总蛋白,建立了一套适用于甜玉米叶片的蛋白质组学研究方法,并对蛋白溶解液、蛋白上样量、第一向IEF等电聚焦时间等条件进行了优化.用改进的蛋白溶解液提取叶片总蛋白,明显减轻了离子干扰造成的蛋白点横拖;500μg蛋白上样量的检出蛋白点最丰富,可达750个以上;延长8 000 V等电聚焦至30 000 Vh可获得良好的蛋白点分离效果;采用优化条件后的双向电泳参数,结果重复性较高,检出蛋白点的线性回归相关系数可达0.93以上.     

烟草根系蛋白质双向电泳样品制备方法的比较

为探索适于烟草根系蛋白质组学研究的样品制备方法,以栽培品种K326生长期根系为材料,比较了常规裂解液法、TCA/丙酮沉淀法、Trizol抽提法和酚法等4种总蛋白质的提取方法。对制备的样品进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及双向电泳(2-DE)检测。结果表明:酚法最佳,所获蛋白在单向SDS-PAGE中形成条带数目多而清晰;经双向电泳分离用银染显色,可检测约548个蛋白点,图谱分辨率较好,蛋白点清晰,主要集中在等电点pH5～8、相对分子量25.0～70.0kD,可有效解析烟草根系的蛋白质组。     

抗条锈病小麦品系Taichuang29*6/Yr5接种条锈菌CY32后的蛋白质组学分析

 【目的】了解抗条锈小麦受条锈菌侵染后的蛋白表达变化情况,采用比较蛋白质组学技术鉴定接种条锈菌小种CY32后的抗条锈小麦品系 Taichuang29*6/Yr5和同时期未接种对照之间的差异蛋白。【方法】提取接种48 h和同期未接种小麦的叶片蛋白,进行双向电泳分离和分析,选取差异显著的蛋白点进行MALDI-TOF质谱分析及数据库搜索鉴定。【结果】发现13个体积百分比变化大于1.5倍,符合t检验（P＜0.05）的显著差异蛋白点,通过MALDI-TOF MS获得了这些差异蛋白点的肽指纹图谱,经数据库搜索,共鉴定出11个蛋白,包括Pathogenesis-related homeodomain protein,beta-glucosidase,glutathione transferase等。【结论】经蛋白质功能分析,推测小麦叶片中这些差异蛋白可能与条锈菌小种CY32的侵染有关。     

红豆杉细胞蛋白质双向电泳样品制备方法的比较

[目的]探索适用于红豆杉愈伤蛋白质组学研究的样品制备方法。[方法]以红豆杉愈伤组织为材料,分别采角三氯乙酸（TCA）／丙酮沉淀法、Tris—HCl法和酚-甲醇／醋酸铵沉淀法提取其中的总蛋白,通过双向电泳（2DE）检测3种方法对总蛋白的提取效果。[结果]3种方法提取的蛋白样品2DE图谱显示的蛋白点数量均较多。TCA／丙酮沉淀法对蛋白质的提取率较高,2DE图像清晰,条纹少,拖带现象轻;Tris—HCl法提取的蛋白样品2DE图谱个别区域出现较轻的云片状聚集,并有轻微拖带现象;酚-甲醇／醋酸铵沉淀法提取蛋白样品的2DE图谱有条纹和拖带现象。[结论]TCA／丙酮沉淀法提取的蛋白质质量较高,所得图谱背景清晰,蛋白质信息量大。     

黄瓜根系蛋白质组分析的双向电泳技术条件优化

双向电泳(2-DE)是蛋白质组学研究的重要支撑技术之一。为建立适于黄瓜根系蛋白质组分析的双向电泳技术,对黄瓜根系蛋白质样品提取方法、裂解缓冲液配方及SDS-PAGE分离胶浓度等参数进行研究。结果表明:采用TCA/丙酮法提取黄瓜根系中的蛋白质,裂解缓冲液为8mol·L-1尿素、2mol·L-1硫脲、2%IPG Buffer、4%CHAPS、1%TBP、65mmol·L-1DTT、2mmol·L-1EDTA、0.001%溴酚蓝和1%鸡尾酒,SDS-PAGE分离胶浓度为11%时,可获得分离效果较好的双向电泳图谱。该技术条件为适合黄瓜根系蛋白分离的较优双向电泳体系。     

Differential Proteomic Analysis of Leaf Development at Rice (Oryza sativa)Seedling Stage

To identify the function of differential expression proteins in different leaves of rice seedlings extracted from 2- to 5-leaf stages,the leaf proteins at the seedling stage of hybrid rice Shanyou 63 were studied by using the approach of plant proteomics,and those proteins were separated with two-dimensional electrophoresis (2-DE) and then analyzed with an imagemaster 2D Elite 5.0.The results showed that the 41 protein spots were detected differential expression,of which 17 new protein spots appeared after the 3-leaf stage,including 9 special protein spots,which were only detected at the 3-leaf stage.Thirteen protein spots increased first and then decreased in expression abundance gradually and finally even disappeared.For the other 11 protein spots,3 protein spots decreased,but 6 protein spots were opposite in expression abundance,however,2 protein spots expressed in an irregular pattern after the 2-leaf stage.Of the 41 differential leaf proteins,15 protein spots were identified by ESI-Q MS/MS and categorized into 4 groups of functions.The results indicated that proteins were the carders of the functions in cells,but were significantly influenced by the changes in cell function or intercellular environment;hence,the reason that caused the proteomic changes as mentioned earlier might be related to the occurrence of tillers at the rice seedling stage after the 3-leaf stage.     

甜瓜幼苗根系总蛋白提取方法的筛选及其电泳条件的建立

以‘西域1号,甜瓜苗期根系为材料,分别采用改进的TCA/丙酮沉淀法、Tris/酚提取-甲醇/醋酸铵沉淀法及SDS/酚提取法提取总蛋白,进行SDS电泳和双向电泳分离,扫描后的胶图利用Image Master 2D Elite 6.01软件进行分析,重点分析胶图总点数、匹配点数和差异蛋白点数.结果表明:Tris/酚提取-甲醇/醋酸铵沉淀法得到的总蛋白含量最高;TCA/丙酮沉淀法分离得到的蛋白条带和蛋白点数最少,且对分子量较高的偏碱性区域的蛋白提取效果差,与其他2种方法相比明显丢失了较多的蛋白.因此,进行甜瓜幼苗根系总蛋白质组分析时,可采用后2种方法,其中Tris/酚抽提法更简单易行.     

低温对不同基因型黄瓜叶片蛋白质组的影响

 【目的】分离不同基因型黄瓜叶片的低温诱导蛋白,为从蛋白质组角度揭示黄瓜应答低温逆境的调控机制打下基础。【方法】以黄瓜（Cucumis sativus L.）的日光温室品种‘新泰密刺’和露地栽培品种‘津研4号’为试材,采用分步提取法溶解叶片总蛋白质,运用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳、双向电泳、质谱分析与检索技术,在100 μmol?m-2?s-1的光照条件下,比较研究低温（15/15℃）和常温（25/18℃）下叶片蛋白质组的差异。【结果】利用提取液Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分步提取叶片总蛋白质后,提取液Ⅰ溶解的黄瓜蛋白质较少。对提取液Ⅱ和Ⅲ溶解的叶片蛋白质进行双向电泳后发现,相对于常温处理,低温使‘新泰密刺’的7个蛋白质点特异表达、2个蛋白质点上调表达、2个蛋白质点下调表达、5个蛋白质点未表达;使‘津研4号’的7个蛋白质点特异表达、1个蛋白质点上调表达、4个蛋白质点下调表达、9个蛋白质点未表达。低温下,‘新泰密刺’的蛋白质点3和4 以及‘津研4号’中蛋白质点2的表达量显著高于常温处理,通过MALDI-TOF质谱分析,这3个蛋白质点被鉴定为1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基。【结论】黄瓜叶片的高亲水性蛋白质含量低;在相同的光照（100 μmol?m-2?s-1）条件下低温对不同基因型黄瓜叶片的蛋白质组均有影响;1,5-二磷酸核酮糖羧化酶可能与黄瓜叶片耐低温有关。     

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.     

小麦叶片蛋白质组的2D-LC分离及Nano LC-MS/MS分析

 【目的】二维液相色谱（2D-LC）与双向电泳（2-DE）技术具有互补性,本文旨在探讨利用2D-LC和纳升级液相色谱串联质谱（Nano LC-MS/MS）技术分离鉴定小麦叶片蛋白质组的新方法。【方法】小麦叶片蛋白经提取、脱盐后,进行第一维阴离子交换分离;收集洗脱组分进行SDS-PAGE分析,并对非高丰度蛋白组分进行第二维反相液相色谱分离;随机选择含较低吸收峰的部分组分经胰蛋白酶水解后进行Nano LC-MS/MS 分析;将串联质谱数据通过MASCOT搜索NCBInr和EST数据库,并对二级质谱获得的蛋白序列进行MS BLAST分析。【结果】经第一维阴离子交换色谱分离,收集得到15个组分,其中第15组分包含小麦叶片丰度最高的蛋白——1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（RuBisCO）;其余14个组分经反相液相色谱分离,共收集1 551个组分,获得1 867个色谱峰;随机对其中6个含较低吸收峰的收集组分酶解和Nano LC-MS/MS 检测,9种蛋白得到鉴定。【结论】结果初步表明,利用2D-LC和Nano LC-MS/MS技术可有效地分离和鉴定小麦叶片蛋白质组,为更深入全面地研究小麦叶片蛋白质组奠定基础。