基于Cytoscape的蛋白质网络可视化聚类分析插件

蛋白质网络聚类是识别功能模块的重要手段,不仅有利于理解生物系统的组织结构,对预测蛋白质功能也具有重要的意义。聚类结果的可视化分析是实现蛋白质网络聚类的有效途径。本论文基于开源的Cytoscape平台,设计并实现了一个蛋白质网络聚类分析及可视化插件CytoCluster。该插件集成了MCODE,FAG-EC,HC-PIN,OH-PIN,IPCA,EAGLE等六种典型的聚类算法;实现了聚类结果的可视化,将分析所得的clusters以缩略图列表的形式直观地显示出来,对于单个cluster,可显示在原网络中的位置,并能生成相应的子图单独显示;可对聚类结果进行导出,记录了算法名称、参数、聚类结果等信息。该插件具有良好的扩展性,提供了统一的算法接口,可不断添加新的聚类算法。

基于帕累托图的蛋白质及多肽类药物致药品不良反应报告分析

目的:了解蛋白质及多肽类药物导致药品不良反应(ADR)发生的特征、规律及特点。方法:对2014—2021年河北省人民医院和河北医科大学第四医院127例蛋白质及多肽类药物所致ADR报告进行帕累托分析。结果:127例蛋白质及多肽类药物的ADR报告中,40~<80岁患者较多(95例,占74.80%);静脉滴注为发生ADR的主要给药途径(96例,占75.59%)。ADR涉及的药物中,免疫调节类药物、改善脑代谢类药物及抗糖尿病药的ADR病例数累计构成比在0%~80%,为主要影响因素。ADR病例数所占比例最高的药物为免疫调节类药物,为44.09%(56例),其次为改善脑代谢类药物(22例,占17.32%),抗糖尿病药居第3位(20例,占15.75%)。蛋白质及多肽类药物所致ADR的临床表现合计232例次,主要为皮肤及其附件损害(75例次,占32.33%),其次为全身性损害(45例次,占19.40%)。结论:蛋白质及多肽类药物易引发ADR,尤其是免疫调节类药物,应加强对该类药物的监管,保障临床合理用药。

遗传性白内障小鼠晶状体的比较蛋白质组分析

目的:比较研究先天性遗传性白内障的晶状体蛋白质表达谱的改变。方法:采用自发的Crygs基因突变先天性隐性遗传白内障小鼠模型,分别提取白内障与正常小鼠晶状体总蛋白,进行固相pH梯度(IPG)等电聚焦双向电泳,R-250染色,使用PDQuest7.30图像分析软件分析电泳图像。选择部分差异蛋白点胶上酶解,应用MALDI-TOF/TOF仪器进行串联质谱(MS/MS)鉴定及分析。结果:上样量为882μg时,白内障和正常小鼠分别检测到(417±53)个蛋白点(n=3)和(370±41)个蛋白点(n=3)。上样量为190μg时,白内障和正常小鼠分别检测到(60±7)个蛋白点和(57±5)个蛋白点(n=3)。对γS、BFSP/filensin、γF、βA1、βB1、βB2和αB等7种差异蛋白进行了鉴定。突变小鼠晶状体正常γS、念珠状纤维结构蛋白(BFSP/filensin)缺失,γF表达下调(<4倍),异常βA1、βB1、βB2和αB表达上调(>4倍),分子量比正常小,提示βA1、βB1、βB2和αB可能发生裂解。结论:蛋白质的双向电泳和质谱分析有助于基因突变后下游蛋白的功能分析。Crygs基因突变导致γS晶状体蛋白的异常,并引起细胞骨架蛋白(BFSP/filensin)和其它晶状体蛋白(γF、βA1、βB1、βB2和αB等)继发改变,从而间接诱发白内障。

蛋白质定量中干扰因素的配伍组方差分析

目的 :探讨总体分析分离菌体蛋白的部分常用试剂对染料结合法和二辛可宁酸法蛋白质定量方法的总体干扰作用。方法 :配伍组方差分析法。结果 :含 EDTA和葡萄糖的分离试剂对二辛可宁酸蛋白微量定量方法干扰较强 (P<0 .0 5 ) ,盐酸胍和尿素无干扰 (P>0 .0 5 ) ;这些试剂对染料结合法蛋白微量定量方法无干扰 (P>0 .0 5 )。结论 :试剂对蛋白质定量的干扰作用不应忽视。

苯酚磺酞类酸性染料与蛋白质包合物的共振散射光谱

研究了几种苯酚磺酞类酸性染料与蛋白质的结合反应 ,发现染料pKa 值与蛋白质等电点相近易于结合 ,共振光散射信号强 ,灵敏度高 ;染料的吸收峰、谷与染料 -蛋白质包合物共振散射谷、峰波长基本对应 ;电负性取代基越多染料 pKa

尿液蛋白质电泳分析的应用和进展

尿蛋白电泳技术通过分析尿蛋白组成成分,可帮助明确其来源及含量,从而有助于疾病的诊断和预后的判断。近年来,尿蛋白电泳技术在多方面取得了较大的突破和发展,使检测更加快速、操作更加方便、灵敏度更高,现就这方面的进展作一简要综述。

精神分裂症与急性应激障碍及抑郁症患者血清蛋白质谱初步分析

目的研究精神分裂症、急性应激障碍、抑郁症患者血清蛋白质谱的表达情况,筛选差异表达的标志蛋白并探讨其临床价值。方法采用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)对122例精神分裂症、急性应激障碍、抑郁症患者及健康患者血清蛋白质谱图进行检测,用Biomarker Wizard3.1版本软件分析质谱数据,筛选血清差异表达的标志蛋白并评价其临床价值。结果精神分裂症患者与健康者血清有56个差异蛋白质峰,其中5个蛋白质峰作为标志蛋白具有潜在的临床价值;精神分裂症与急性应激障碍者之间差异表达的蛋白质峰有15个;精神分裂症与抑郁症患者血清有21个差异蛋白质峰。结论精神分裂症、急性应激障碍、抑郁症患者血清中具有差异表达的标志蛋白,可能对其鉴别诊断和病因学研究,以及进一步研究蛋白质组学改变及其临床应用具有重要意义。

兔缺血再灌注心肌的蛋白质组学双向凝胶电泳分析

【目的】研究缺血再灌注心肌的相关蛋白变化。【方法】将8只新西兰大白兔随机分为2组(n=4):正常心肌对照组(C组)和缺血再灌注心肌组(R组)。C组正常灌注160 min,不阻断左冠状动脉;R组左冠状动脉前降支阻断40 min,开放再灌注120 min。分别取各组左心室心肌进行二维凝胶电泳,利用ImageMaster 2D软件分析实验结果。【结果】R组和C组对比,有17个蛋白表达发生了显著变化,其中表达增强的有7个蛋白,表达降低的有4个蛋白,表达不匹配(仅在R组出现)的有6个蛋白点。【结论】这些差异表达的蛋白可能在心肌缺血再灌注损伤的保护中发挥作用。

胎兔皮肤组织蛋白质组双向电泳技术的建立与分析

目的:胎兔皮肤蛋白质组的研究可能解开其无瘢痕愈合的机制,建立重复性好、分辨率高的胎兔皮肤组织蛋白质组双向电泳技术,初步分析寻找皮肤切割伤伤后胎兔蛋白质表达的差异。方法:本实验于2004-01/12在第三军医大学野战外科研究所完成。取孕20d的新西兰大耳白兔、行宫内手术致胎兔皮肤全层切割伤,24h后取致伤胎兔及其同胞未致伤胎兔背部皮肤,分别确定为致伤组和未致伤组,应用哺乳动物总蛋白提取试剂盒提取其总蛋白。应用双向电泳法将致伤组和未致伤组分别制成3块固相pH梯度胶条,电泳结束后硝酸银染色、图像扫描。同一胶条进行3次双向电泳,对所得图像进行蛋白质点、匹配率以及伤后蛋白表达差异的分析。结果:致伤组和未致伤组胎兔皮肤组织总蛋白分别分离出蛋白质点(105±14)个、(108±19)个,在两组中各选1块胶作为参考胶进行3块胶间的匹配,平均匹配点数分别是(88±8)个、(90±7)个,匹配率分别为84%、83%,同一样本3块胶上不同蛋白质点在第一向的位置偏差分别为(0.85±0.25)mm、(0.9±0.4)mm,在第二向的偏差分别为(1.25±0.5)mm、(1.5±0.5)mm。通过比对得到胎兔伤后表达增加的蛋白质点20个。结论:加大皮肤组织总蛋白上样量进行双向电泳得到重复性和分辨率均较好的电泳图谱。

一种基于哈夫曼判定的蛋白质分类方法

已有的仿射传播聚类算法不能很好地反映复杂蛋白质序列本身的聚类结构。为此,提出一种基于哈夫曼判定的蛋白质分类方法。在计算广义置换式匹配相似度的基础上,使用已有的自适应仿射传播算法聚类蛋白质序列。采用哈夫曼编码方法,通过限制平均码长使聚类结果能反映蛋白质序列家族的聚类结构。在蛋白质同源聚类数据库和蛋白质结构分类数据库的6个数据集上进行实验,结果表明,该方法与adAP、谱聚类、SMS和TribeMCL方法相比,不仅能获得更接近于数据集家族的聚类数目及更紧凑的聚类结构,而且F-measure指标平均估值分别高出19.67%、8.7%、9.5%和43.51%。

蛋白质及肽的快速液相分析

近 1 0年柱技术的发展使生物大分子 ,如蛋白质、肽类的高效液相色谱分离速度得到很大提高 ,产生了快速蛋白质液相色谱 (FPLC)。本文着重讨论了 FPLC适用填料的性能 ,柱长度 ,柱温 ,流动相流速 ,梯度陡度 ,仪器等方面的影响及其部分应用实例。

吖啶类荧光探针用于微量蛋白质测定的研究

目的：利用合成的3种新型的蛋白质分子荧光探针N-（2-二甲氨基）乙基-9-氯吖啶-4-甲酰胺（NCAF）、9-[（N-2-二甲氨乙基）吖啶-4-甲酰胺]-α-丙氨酸（NAFA）和4,9-二[N-（2-二甲氨基）乙基]-9-吖啶胺-4-甲酰胺（DNAF）结合荧光发射光谱,建立了3种新的微量蛋白质测定方法。方法：通过建立适宜的NCAF-SDS（十二烷基硫酸钠）、NAFA-SDS和DNAF-SDS荧光猝灭体系,牛血清白蛋白（BSA）的加入对体系的荧光具有恢复作用,并随着BSA加入浓度的增大,荧光恢复程度逐渐增强,并在一定的浓度范围内呈线性关系,由此建立了用新型吖啶类荧光探针测定BSA的荧光分析新方法。结果：从NCAF、NAFA到DNAF测定线性范围分别为5.0×10-9~6.8×10^-7,9.0×10^-9~8.2×10^-8和5.0×10^-9~8.3×10^-7mol·L^-1;测定灵敏度（3σ/K）分别为1.1×10^-10,3.8×10^-10和1.0×10^-10mol·L^-1。结论：该测定方法具有良好的荧光响应和稳定性,为微量蛋白质定量分析提供了新的技术体系。

黑木耳超微粉蛋白质的营养价值研究

目的 :探讨黑木耳超微粉蛋白质的营养价值。方法 :采用化学分析方法测定实验材料酪蛋白、粗木耳、细木耳及超微木耳中蛋白质、粗脂肪、粗纤维、水分及灰分的含量 ,采用日立 835 - 5 0型氨基酸自动分析仪测定蛋白质中必需氨基酸的含量 ,采用 76 - 75 0型电感揭合等离子直读仪测定粗木耳、细木耳及超微木耳中无机盐的含量 ;将刚断乳的雄性 Wistar大鼠 ,随机分成 5组 ,即参比酪蛋白、粗木耳、细木耳、超微木耳及无氮饲粒组 ,每组 10只 ,用 AOAC建议配方纯合成的饲料 (含蛋白质 8% )喂养 2 8d,试验最后 4 d进行氮代谢试验。结果 :黑木耳超微粉组的蛋白质真消化率、净利用率、生物学价值、功效比值分别与酪蛋白组比较差异均具有显著性 (P<0 .0 5 )。结论 :黑木耳超微粉蛋白质的营养价值较低。

细胞裂解液对蛋白质定量方法的影响

目的：观察不同细胞裂解液对Bradford法和bicinchoninic acid（BCA）法的影响，以确定适合蛋白质组学研究中细胞全蛋白含量的定量方法。方法：采用Bradford法和BCA法测定牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）样品溶液，样品BSA溶液分别由双蒸水和不同裂解液（荧光差异双向凝胶电泳裂解液、三种传统双向凝胶电泳裂解液）配制；然后，采用这两种方法测定上述裂解液所提取的细胞全蛋白样品；采用Bradford法定量反复冻融、不同比色杯和不同时期标准曲线下的样品。结果：各细胞裂解液对Bradford法均有显著性影响，使所定量的BSA浓度普遍偏高1．2至2倍，但定量值可随着加样浓度的增加而增加（r=0．989～0．996，P〈0．05）；各裂解液对BCA法也均有显著性的干扰，多数定量结果超出仪器读数范围；对于同批全蛋白溶液样品，BCA法的定量结果与Bradford法相比可有千倍差异；反复冻融后蛋白浓度变化统计学上无显著性差异，但有下降趋势，不同比色杯和不同时期标准曲线对Bradford法无显著影响。结论：Bradford法是蛋白质组学中细胞全蛋白定量的较适方法，但需根据具体实验进行优化。

应用蛋白质组学方法筛选结肠癌相关蛋白质

目的通过比较结肠癌组织与癌旁正常肠组织的差异表达蛋白谱,以期发现结肠癌癌变相关蛋白。方法将结肠癌组织与癌旁正常结肠组织蛋白进行双向凝胶电泳,选择在癌组织中高表达的50个点进行MALDI-TOF质谱分析和生物信息学分析。Western Blot和免疫组化方法验证蛋白的差异表达。结果建立了结肠癌及正常肠组织的双向凝胶电泳图谱,其中癌旁正常结肠组织和结肠癌组织电泳图谱中平均蛋白质点数分别为860±45和980±28;癌旁正常结肠组织和结肠癌组在IEF方向上的平均偏差分别为(0.487±0.11)mm和(0.654±0.11)mm,在SDS-PAGE方向上的平均偏差分别为(0.944±0.12)mm和(1.20±0.22)mm,结肠癌与癌旁正常结肠组织的差异表达蛋白质点数为72.00±12.34。选择在癌组织中高表达的50个点进行质谱分析和生物信息学查询,鉴定了其中有意义的25个点,包括谷胱苷肽S转移酶、肝脂肪酸结合蛋白、热休克蛋白27等。免疫组化方法检测结肠癌组织芯片中GST和HSP27的表达,结果显示,GST在结肠癌中表达的阳性率为73.7%,在正常肠黏膜中表达的阳性率为28.6%,差异有显著性(P<0.01);HSP27在结肠癌中表达的阳性率为73.7%,在正常肠黏膜中表达的阳性率为21.4%,差异有显著性(P<0.01)。结论蛋白质组学方法较好地显示结肠癌组织和癌旁正常组织的差异表达蛋白;其中在结肠癌组织中高表达蛋白HSP27和GST可能作为结肠癌诊断标志物。

人晶状体上皮细胞蛋白质组的双向电泳和质谱鉴定

目的:建立人晶状体上皮细胞蛋白质组研究体系,探讨双向电泳和质谱鉴定技术在人晶状体上皮细胞蛋白质组研究中的作用。方法:体外培养人晶状体上皮细胞株,用两种不同方法提取总蛋白,进行固相pH梯度(IPG)等电聚焦双向凝胶电泳,凝胶通过GS-800扫描仪(Bio-Rad)获取图像并使用PDQuest专业图像分析软件分析。在此基础之上,胰酶消化蛋白质斑点并进行质谱分析。结果:获得了重复性较好的人晶状体上皮细胞蛋白质组电泳图谱。晶状体蛋白质斑点在等电点pH值为4-7、相对分子质量为17-72 kD之间均有分布。其中高丰度蛋白点主要分布于分子量19-50 kD、PI 5-7范围内。2个蛋白点通过质谱分析和数据库的检索得到了初步的鉴定。结论:建立起了一个稳定的分析人晶状体上皮细胞蛋白质组学实验体系;为进一步研究人类晶状体在生理状态及白内障等病理条件下的改变提供了蛋白质组学的研究方法和途径。

老年性白内障与正常晶状体蛋白质双向电泳的差异

目的:应用双向电泳技术对比研究老年性白内障与正常晶状体,寻找差异表达的蛋白质。方法:分别收集老年性白内障和正常晶状体,采用固相pH梯度(IPG)等电聚焦双向电泳技术进行蛋白质分离,使用ImageMaster图像分析软件分析电泳图像,对比分析蛋白质表达的差异。结果:大部分晶状体蛋白质分布在Mr14000～97000,等电点(pI)5～9的范围内;高丰度蛋白质斑点分布在Mr20000～31000、等电点(pI)6～8的区域内。经软件分析正常组共识别出133±7个蛋白质斑点,白内障组共识别出136±8个斑点,两组之间的匹配率为87%(115个),其中有8个点蛋白质表达量增加了300%以上,其中44号增加了480%,有6个点蛋白质表达量减少了300%以上,其中125号减少了336%。结论:老年性白内障与正常晶状体存在差异表达的蛋白质。

传染性非典型肺炎工作群体营养状态调查 蛋白质特殊需求量及质量的表达与评价(英文)

背景:传染性非典型肺炎隔离病区的热环境致医护人员机体蛋白质转换加速,膳食蛋白质除保证健康代谢外,还应保证特殊消耗及提升免疫功能的需要,最终达到增加机体耐力及抗传染的目的。目的:探讨传染性非典型肺炎病区医护工作群体蛋白质质和量的科学供应模式,以满足该群体特殊环境下蛋白质营养的需求。设计:横断面调查。单位:武警总医院营养科。对象:选择2003-05-01/20首批在传染性非典型肺炎隔离病区工作的健康医护人员64名,均自愿参与观察。男22名,女42名,平均年龄29岁。方法:应用称重法测定营养食谱提供和实际摄入的各类食品用量,营养系统软件分析食品中蛋白质、氨基酸含量。根据热环境蛋白质重度消耗强度1.5g /(kg·d)计算出该群体营养食谱蛋白质提供量(以男性为标准),通过该群体正常营养状态日人均估计蛋白质消耗量犤男(108.00±12.63)g,女(85.21±9.55)g犦,进行对比。并与计算机分析出的该群体实际蛋白质摄入量进行比较。应用营养食谱消化率校正记分(食谱每克蛋白质中必需氨基酸含量/中国膳食参考模式中氨基酸含量×93%,高于1.0为能满足人体必需氨基酸需要量的高质量蛋白质)评价各种必需氨基酸摄入的合理性。主要观察指标:①营养食谱蛋白质提供量及其构成。②医护工作群体蛋白质实际摄入量及其构成。结果:64名医护人员全部进入结果分析。①营养食谱设计的蛋白质提供量(日均)完全满足男、女估计蛋白质消耗量犤(157.36±10.43)g,(157.36±10.43)g;(108.00±12.63)g,(85.21±9.55)g,(t=9.344,18.278,P <0.01)犦;可以满足男、女蛋白质实际摄入量犤(157.70±58.14)g,(111.02±31.77)g,(t=-0.015,3.795,P >0.05,P <0.01)犦。②9种必需氨基酸营养食谱消化率校正记分(1.9～3.1)均>1.0,各种必需氨基酸所占百分率与中国居民膳食模式一致。结论:营养食谱中蛋白质的含量和质量均可以充分满足该群体在抗传染性非典型肺炎热环境、强体力消耗状态下的特殊需要,并能发挥最佳生物效能,是科学合理的。

结核病患者与健康人血清蛋白质谱的比较研究

目的 比较结核病患者与健康人血清蛋白质谱,寻找结核病相关特异血清蛋白质,以期发现新型结核病血清学诊断标志物.方法 应用弱阳离子交换蛋白质芯片(WCX)和表面增强激光解吸-电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术对包括54例菌阳肺结核(菌阳组)、45例菌阴肺结核(菌阴组)、18例肺外结核(肺外组)共117例结核病患者(结核组)及62例健康对照者(对照组)进行了血清蛋白质谱检测,并应用ClinProTools分析软件进行分析,找出差异蛋白质.结果 菌阳组-对照组、菌阴组-对照组、肺外组-对照组和结核组-对照组间分别存在19、14、26和30个差异血清蛋白质,其中分别有11、9、15和15个蛋白质在患者血清中表达上调；相对分子质量分别为1060、1944、2081和3954的4个血清蛋白质为各患者组与对照组间共同存在的差异血清蛋白质,其中相对分子质量为1060的蛋白质在患者血清中表达下调.结论 结核病患者与健康人之间血清蛋白质谱存在差异,有望通过血清蛋白质谱的比较分析,寻找到结核病相关特异血清蛋白质而发现新型结核病血清学诊断标志物.但尚需大样本量、多对照系的进一步研究予以确证.

痹肿消汤干预胶原诱导性关节炎大鼠滑膜病变的蛋白质组学研究

目的:观察痹肿消汤干预胶原诱导性关节炎大鼠滑膜病变的蛋白质改变,分析痹肿消汤治疗类风湿关节炎可能的作用机制。方法:实验于2004-05/2005-02在中南大学湘雅医院中西医结合研究所实验室、卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室完成。70只SD大鼠随机分为3组,正常组10只,其余60只大鼠采用牛Ⅱ型胶原与完全福氏佐剂诱导SD大鼠实验性关节炎模型,选取造模成功者再随机分为两组,即痹肿消汤组和模型组。痹肿消汤煎液制备:白花蛇舌草15g,肿节风30g,丹参15g,络石藤20g,骨碎补15g,苡米30g等15味中药,双蒸水煎2次,30min/次,两煎混合,G4滤器过滤,于60℃水浴中浓缩成每毫升药液含生药116g。痹肿消汤组灌服痹肿消汤煎液10mL/kg(相当于生药62.1g),2次/d灌服;模型组灌服生理盐水10mL/kg,2次/d灌服。正常组自由进水。应用双向凝胶电泳技术分别分离正常组、模型组及痹肿消汤组大鼠关节滑膜的总蛋白后,经胶体考染显色、图像分析、识别差异表达的蛋白质点,应用MALDI-TOF-MS质谱仪得到相应的肽质量指纹图谱,然后搜索数据库鉴定部分差异蛋白质点。结果:纳入实验的70只大鼠,造模不成功被淘汰7只,最终痹肿消汤组26只、模型组27只、对照组10只,共63只大鼠进入结果分析。①建立了正常组、模型组和痹肿消汤组关节滑膜的双向凝胶电泳图谱,其平均蛋白质点数分别为947±39,994±41,1031±52,其匹配率为92%,91%,94.2%。②发现并鉴定了正常组、模型组和痹肿消汤组大鼠滑膜的差异表达大于2倍的蛋白质点55个,这些差异表达蛋白质的功能涉及物质代谢、能量产生、物质转运、抗氧化应激、信号转导及细胞骨架蛋白,随即用免疫印迹的方法差异蛋白质annexin1、aldolaseA在正常组、模型组、痹肿消汤组中的表达,其结果也显示了类似的表达差异。结论:类风湿关节炎模型关节滑膜病变是一个多种蛋白质参与的复杂过程。滑膜组织的比较蛋白质组学分析是一种筛选病变相关蛋白的可靠方法之一。annexin1、aldolaseA可能与实验性关节炎的关节滑膜病变有关;痹肿消汤可能通过对实验性关节炎大鼠滑膜蛋白质表达的调控达到治疗目的。