健康奶牛与临床型乳腺炎奶牛乳腺核蛋白组差异表达分析

亚细胞蛋白质组的优点在于对低丰度蛋白的研究,运用亚细胞蛋白质组学的研究策略,可以提高低丰度蛋白质在双向电泳中的检出数量.通过分析奶牛乳腺炎乳腺与正常乳腺核蛋白组差异表达情况,为奶牛乳腺炎发病机理研究寻找尽可能多的生物标记分子.经超速离心法分离细胞核,双向凝胶电泳分离蛋白,用PDQuest7.4软件分析寻找差异蛋白质斑点,高效液相色谱串联离子阱质谱鉴定蛋白质.从核蛋白组2-DE图谱中筛选出22个差异表达的蛋白质斑点,质谱鉴定出17个差异表达的蛋白质,2个蛋白质在乳腺炎发病过程中下调,7个上调,5个只在正常情况下表达,3个只表达在乳腺炎组织中,筛选出的差异表达蛋白质涉及细胞骨架构成、代谢调节及凋亡调控等许多方面.表明奶牛乳腺炎发生时乳腺组织核结构和代谢状态都发生了的变化.     

健康奶牛与临床型乳腺炎奶牛乳腺线粒体蛋白组差异表达分析

运用亚细胞蛋白质组学的研究策略,分离纯化亚细胞结构再进行蛋白质组学研究,可提高低丰度蛋白在双向凝胶电泳中的检出率。通过对比分析乳腺炎奶牛乳腺与正常奶牛乳腺线粒体蛋白质组的表达变化,为奶牛乳腺炎的生物学治疗及抗病育种工作筛选出目基因和蛋白。超速离心法分离线粒体,双向凝胶电泳分离蛋白,PDQuest7．4软件分析差异蛋白斑点,高效液相色谱串联离子阱质谱鉴定差异蛋白。从奶牛乳腺线粒体蛋白2-DE图谱中筛选出17个差异表达的蛋白质斑点,质谱鉴定出17个差异表达蛋白（6个蛋白在奶牛乳腺炎发生过程中下调,8个上调,1个只在正常情况下表达,2个只在乳腺炎乳腺组织中表达）。筛选出的差异蛋白质涉及到细胞的能量代谢、蛋白质合成、mRNA的加工成熟及调亡调控等许多方面,表明奶牛乳腺炎发生时乳腺线粒体组织结构和代谢状态都发生了明显的变化。     

奶牛乳腺组织蛋白质样品的制备及2-DE图谱分析

本研究以奶牛乳腺组织为对象,采用了普通离心、超速离心、2-D clean-up kit和TCA/丙酮沉淀方法制备蛋白质样品,经二维凝胶电泳(2-DE)获得蛋白表达图谱。根据凝胶图谱上蛋白质斑点判断图谱的质量,并运用PDQuest7.4软件分析图谱。结果显示:普通离心法制备的蛋白样品的凝胶图谱蛋白质斑点较为清晰,但横向条纹较多;超速离心法纯化蛋白样品的图谱,蛋白斑点清晰且可检测到较多的斑点;TCA/丙酮沉淀和2-D clean-up kit方法纯化蛋白样品的凝胶图谱条纹减少,蛋白斑点清晰,但可检测到的斑点数量有所减少。研究表明,超速离心方法纯化的蛋白质样品适合建立奶牛乳腺组织的蛋白质表达图谱。     

高体细胞数低乳糖含量时牛乳清蛋白组分变化的研究

旨在分析奶牛牛乳中体细胞数升高乳糖含量降低的同时乳清蛋白的表达变化.依据牛乳中体细胞数和乳糖含量,分为高体细胞数低乳糖含量组和正常牛奶组,超速离心分离乳清,采用二维凝胶电泳技术分离了高体细胞数低乳糖和正常牛乳清蛋白,考马斯亮蓝G-250溶液染色,基质辅助激光解析飞行时间质谱检测表达变化的蛋白点.高体细胞数低乳糖含量的牛乳中β酪蛋白含量降低,而白蛋白、结合珠蛋白、乳铁蛋白、转铁蛋白和抗菌肽1等乳清蛋白表达量增加.表明随着牛乳中乳糖含量的降低,乳清蛋白组分表达量增加,这可能是奶牛乳腺在乳糖合成降低时乳腺上皮细胞完整性破坏引起的防御应答.     

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。     

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。     

雌激素处理的奶牛乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质组学分析

雌激素调节多种生理过程,包括乳腺生长发育、形态发生、增殖和分化及乳蛋白的表达。许多磷酸化蛋白调节乳蛋白合成,如磷酸化Stat5和mTOR,但在乳蛋白合成的转录和翻译后水平的调节鲜有报道。为了阐述雌激素在奶牛乳腺上皮细胞中的作用机制,本试验利用双向电泳和质谱分析,鉴定了雌激素调节的细胞核磷酸化蛋白质。在雌激素处理24h后,鉴定出7个表达上调的蛋白质,包括以前报道过的甘氨酰-tRNA合成酶,属于氨基酰-tRNA合成酶家族Ⅱ;这些蛋白质涉及翻译起始因子、GTP结合的核蛋白、热休克蛋白、泛素-蛋白酶体系统。这些筛选出来的蛋白质,揭露了雌激素影响奶牛乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质,为进一步研究乳合成的分子机制提供一个新的途径。     

荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞的分离培养

目的：建立荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞的分离培养方法。方法：采用组织块种植法培养奶牛乳腺上皮细胞,利用胰蛋白酶差时消化法分离、纯化上皮细胞。结果：成功培养出奶牛乳腺上皮细胞,显微镜下观察,纯化的乳腺上皮细胞呈典型上皮细胞形态,细胞之间排列紧密,呈鹅卵石铺路样,形态均一,多角形的单层聚集。通过荧光免疫细胞染色方法对细胞骨架蛋白-角蛋白18进行鉴定,呈现阳性反应。乳腺上皮细胞增殖旺盛,经25次以上传代后长势仍然良好。结论：采用组织块种植法结合胰酶差时消化法成功获得纯化的奶牛乳腺上皮细胞。     

双向电泳检测奶牛乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质方法的建立

为研究不同激素或营养素对乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质的影响,本实验建立细胞核磷酸化蛋白质提取方法及双向电泳实验技术。结果表明,细胞核磷酸化蛋白纯化结合双向电泳技术是乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质组学研究的有效方法,可为进一步研究乳腺上皮细胞机理提供技术基础。     

高脂血症奶牛乳腺组织中脂代谢相关生化指标和基因表达的变化

本试验旨在研究高脂血症奶牛乳腺组织中脂代谢相关生化指标和基因表达的变化。选取12头荷斯坦奶牛,采用全自动生化分析仪测定奶牛血清中主要生化指标,根据血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)的含量是否升高将奶牛分为正常组和高脂组。取奶牛乳腺组织制作病理切片及油红O染色,观察乳腺组织病理形态学变化和脂滴蓄积情况。提取乳腺组织总RNA,应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测乳腺组织脂代谢相关基因的相对表达量。结果表明:1)高脂组奶牛乳腺组织中脂代谢指标TC、TG、极低密度脂蛋白(VLDL)的含量显著升高(P0.05),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量呈降低趋势,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量呈升高趋势,但差异均不显著(P0.05)。2)病理学观察可见高脂组奶牛乳腺腺泡上皮细胞脱落,乳腺腺泡壁明显增厚,细胞肿胀,部分细胞脂滴增多,细胞核染色质浓缩、边移、细胞轮廓不清。油红O染色可见正常组奶牛乳腺组织细胞核明显呈蓝色,红色区域较少,主要集中在细胞边缘,仅有少量脂滴聚集,而高脂组奶牛乳腺组织有大片红色区域,小叶间结缔组织密度增加,乳腺上皮可见脂滴相互融合形成大的空泡状脂肪细胞。3)与正常组相比,高脂组奶牛乳腺脂代谢内源合成关键酶基因乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)以及活化相关基因乙酰辅酶A合成酶2(ACSS2)、长链脂酰辅酶A合成酶1(ACSL1)的相对表达量显著升高(P0.05),摄取和转运关键基因脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、分化抗原簇36(CD36)、脂蛋白脂肪酶(LPL),去饱和酶关键基因硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)、脂肪酸去饱和酶1(FADS1)以及乳酯化关键基因乙酰甘油磷酸脂酰转移酶6(AGPAT6)的相对表达量显著降低(P0.05)。综上所述,高脂血症促使奶牛血脂水平升高,引起乳腺组织出现明显的病理变化,同时,乳腺脂代谢相关基因表达发生明显变化。     

Proteomic analysis of mammary tissues from healthy cows and clinical mastitic cows for identification of disease-related proteins

To investigate the disease-related proteins and understand molecular mechanism of mastitis at the protein level, this project presents the protein changes in the mammary gland between healthy cows and clinical mastitic cows using two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), after stained with colloidal Coomassie Bright Blue, six spots of differentially expressed protein were detected by PDQuest software and subjected to ion trap mass spectrometer equipped with a HPLC system, and five proteins were identified. Hemoglobin beta, kappa-casein and tryptophanyl-tRNA-synthetase (TrpRS) in healthy dairy cows, while hemoglobin beta, cytochrome C oxidase and annexin V in clinical mastitic cows were identified, they were involved in binding, transport and catalytic activity. The results may provide valuable information for the investigating of the host mammary immune system response to defense against pathogens at the protein level and potential protein targets for treatment.     

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。     

双向电泳分析蛋氨酸对奶牛乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质的影响

为了寻找奶牛乳腺上皮细胞核中与乳蛋白合成相关的重要蛋白质,从翻译水平揭示乳蛋白合成的机理,本试验应用双向凝胶电泳技术和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的方法,分析添加蛋氨酸后奶牛乳腺上皮细胞核磷酸化蛋白质的变化,并采用Western blotting验证。质谱分析鉴定出5个表达上调的细胞核磷酸化蛋白质,分别是葡萄球菌核酸域包含蛋白质1、甘氨酰-tRNA合成酶、Septin-6、Twinfilin-1和延长因子1-beta,这些蛋白质的功能涉及DNA转录、mRNA翻译、蛋白质合成、细胞分裂、细胞形态发生及细胞周期的调控。     

Haptoglobin comprises about 10% of granule protein extracted from bovine granulocytes isolated from healthy cattle

Haptoglobin (Hp) is a plasma protein with haemoglobin binding capacity important in maintaining the iron homeostasis and in disease processes influenced by iron metabolism. In cattle Hp is one of the major acute phase proteins, and increases rapidly during infectious disease. At acute clinical mastitis in dairy cows the Hp concentration increases markedly both in blood and milk. Hepatocytes are considered to be the main origin of Hp, but expression of Hp mRNA has also been found in the mammary gland and leukocytes in healthy cattle. In the present study we show that bovine granulocytes, isolated from peripheral blood of healthy cattle, contain abundant amounts of Hp within the granules. As shown by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) in combination with matrix assisted laser desorption ionization-time of flight-mass spectrometry (MALDI-ToF-MS) bovine granulocyte Hp consists of two sets of peptides ca. 20 kDa (alpha-chains) and ca. 40 kDa (beta-chains) with multiple iso-forms.     

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.