植物氧化还原蛋白质组学的研究进展

植物氧化还原调节参与细胞的每一个代谢,影响细胞稳态和能量平衡。植物中氧化还原翻译后修饰在调节酶活性和控制生理过程中具有重要的意义。在众多研究蛋白氧化应激翻译后修饰的技术中,尤以蛋白质组分析方法最适合。对蛋白质可逆的氧化还原翻译后修饰、氧化应激、氮化应激、抗病防御和细胞氧化还原应激与调控进行了综述,并探讨了氧化还原蛋白质组学的研究前景。

基于半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学研究高压处理对冷藏滩羊肉应力松弛特性的影响

通过半胱氨酸(Cys)氧化修饰蛋白质组学探究不同高压处理(200 MPa/500 MPa、18℃、15 min)滩羊(4℃冷藏1、3、7 d)肌肉蛋白半胱氨酸的氧化修饰与应力松弛特性之间的相关性。结果表明:200 MPa和500 MPa高压处理的肌肉硬度和弹性显著高于对照(NT)组(P<0.05);高压处理组应力松弛特性指标普遍高于NT组,贮藏期间,500 MPa高压处理组羰基含量显著高于200 MPa高压处理组,而总巯基含量显著低于200 MPa高压处理组(P<0.05);半胱氨酸氧化修饰蛋白质组学分析结果显示,3组样本中共鉴定出388个显著差异氧化位点(significantly differential oxidation sites,SDOS),其中,15个SDOS与至少1个应力松弛特性指标呈显著相关性(P<0.05、P<0.01),这些位点涉及肌联蛋白(Cys32705、Cys29171、Cys26405、Cys32358)、伴肌动蛋白(Cys5628)、肌球蛋白结合蛋白H(Cys481)、肌球蛋白重链8(Cys403)、膜联蛋白(Cys292)、肌球蛋白重链11(Cys701)、L-乳酸脱氢酶(Cys315)、糖原磷酸化酶(Cys496)、磷酸葡萄糖变位酶1(Cys407、Cys134)、丙酮酸激酶(Cys510)及钙转运ATP酶(Cys651)。综上所述,高压处理可诱导结构蛋白的部分氧化位点发生氧化修饰,使蛋白变性和聚集,进而降低蛋白本身的降解程度,诱导滩羊肉贮藏期间的硬度增加。

植物过氧化物酶体的代谢功能和蛋白质组成研究进展

过氧化物酶体是真核生物中普遍存在的多功能细胞器。在植物中,过氧化物酶体具有极其丰富的初级和次级代谢功能,在植物的生长发育和抗逆反应中发挥重要作用。因此,植物过氧化物酶体研究对提高农作物产量、品质和抗逆性都有重要意义。过氧化物酶体的代谢功能依赖于过氧化物酶体定位的蛋白质,包括各种酶和负责物质运输的膜蛋白,因此,揭示过氧化物酶体蛋白组成有利于了解其代谢功能。本文总结了植物过氧化物酶体的主要代谢功能,以及有关植物过氧化物酶体的蛋白质组研究,并对植物过氧化物酶体未来研究方向及其与农业的关系进行了展望。

植物细胞蛋白质氧化及其蛋白质组学研究进展

活性氧(reactive oxygen species,ROS)介导的氨基酸氧化修饰是蛋白质氧化损伤的主要机制之一。综述了植物细胞ROS产生、蛋白质氧化及鉴定、氧化蛋白质组学技术及其在植物中相关应用的研究进展,最后提出了目前植物氧化蛋白质组学所面临的问题并展望其前景。

外泌体蛋白质组学在植物与微生物互作中的研究进展

外泌体内含蛋白质、核酸、脂类以及小分子化合物等多种生物信息分子,在植物与微生物互作过程中具有重要功能,是当前植物与微生物互作研究的前沿热点。作为多种生物信息分子的载体,外泌体的组成成分决定其功能。因此,通过蛋白质组学技术分析外泌体的蛋白组成有助于深入解析其在植物与微生物互作过程中的功能。系统总结了外泌体蛋白质组学在植物与真菌、细菌互作过程中的研究进展,重点阐述外泌体蛋白组成与植物抗病信号传导及病原菌毒力的相关性,并在此基础上提出外泌体蛋白质组学的发展方向,为深入解析植物与微生物的互作机制提供借鉴。

植物蛋白质组学研究进展

蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。该文简要介绍了蛋白质组学产生的科学背景、研究方法和研究内容。蛋白质组学研究方法主要有双向聚丙烯酰胺凝胶电泳 (2D_PAGE)、质谱(Mass_spectrometric)技术、蛋白质芯片 (Proteinchips)技术、酵母双杂交系统 (Yeasttwo_hybridsystem)、植物蛋白质组数据库等。其应用的范围包括植物群体遗传学、在个体水平上植物对生物和非生物环境的适应机制、植物的发育和组织器官的分化过程 ,以及不同亚细胞结构在生理生态过程中的作用等诸多方面。

植物盐胁迫应答蛋白质组学分析

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一,揭示植物盐胁迫应答的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础。近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了拟南芥、水稻等19种植物的盐胁迫应答蛋白质表达图谱。从植物类群(盐生植物和甜土植物)、组织器官(根、地上部分/茎、胚根和胚轴、叶片、花序和配子体)、细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞生物)和亚细胞结构(叶绿体、质膜和质外体)几方面整合分析了植物盐胁迫应答蛋白质组表达模式特征,主要特征包括:(1)盐生植物通过全面调节细胞骨架重塑、离子转运和区隔化、渗透平衡、活性氧(ROS)清除、信号转导、光合作用和能量代谢等信号与代谢网络体系,获得相对较高的抗/耐盐能力;(2)植物地上部分(叶片、茎、配子体)或光合组织细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞盐藻)通过调节参与光合作用、碳和能量代谢、ROS清除过程蛋白质的表达模式应对盐胁迫环境;(3)植物地下部分(根、胚根)通过调控信号转导和离子转运相关蛋白质感知/传递盐胁迫信号并维持离子平衡;(4)花序中参与渗透调节、转录调控、蛋白质加工和ROS清除的蛋白质在盐胁迫条件下变化显著;(5)叶绿体通过调控参与光合作用、蛋白质加工和周转,以及氧化还原系统平衡等过程应对盐胁迫;(6)质外体中参与细胞壁代谢、胁迫防御和信号转导过程的蛋白质受盐胁迫影响明显;(7)细胞膜中参与维持膜结构稳定、物质/离子运输和信号转导过程的蛋白质对植物盐胁迫应答具有重要作用。这些分析为深入研究植物耐盐的分子机制提供了重要信息。

植物与病原菌互作的蛋白质组学研究进展

深入认识植物与病原菌的识别方式、亲和性或非亲和性的互作模式,对于揭示植物-病原菌互作机制研究具有重要意义。利用蛋白质组学方法研究病原菌侵染植物过程,分析相关的基因和蛋白,有助于从分子水平上探究植物-病原菌相互作用机制。本文概述了植物-病原菌的互作机制,系统介绍了差异蛋白质组学分析方法在植物-病原真菌、植物-病原细菌两类互作系统中的应用,分析了植物与病原菌互作过程中可能涉及的差异表达功能蛋白,并对当前蛋白质组学技术在植物与病原菌互作研究中存在的诸多问题进行了探讨。

非模式植物蛋白质组学研究进展

蛋白质组学研究是对基因组学研究的重要补充,它是在蛋白质水平定量、动态、整体性研究生物体。该文简要介绍了蛋白质组学的含义,蛋白质组学及植物蛋白质组学产生的科学背景,蛋白质组学的研究内容。概述了非模式植物蛋白质组学的研究进展,主要包括非模式植物个体及群体蛋白质组学,组织和器官蛋白质组学,亚细胞蛋白质组学,响应环境变化的蛋白质组学以及非模式植物生物环境因子的蛋白质组学的研究情况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。

蛋白质组学及植物蛋白质组学研究进展

随着功能基因组学研究的深入进入了蛋白质组学的研究。阐述了蛋白质组学和植物蛋白质组学的概念及研究的技术手段、应用,同时综述了蛋白质组学和植物蛋白质组学研究的策略和趋势。

植物低温胁迫蛋白质组学研究进展

寒害是一种主要的非生物胁迫因子,限制了许多植物的产量和地理分布,寒害胁迫能引起大量蛋白质在种类和表达量上的变化。蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。蛋白质组学的分析有助于详细了解寒害胁迫的伤害机制以及植物的适应机制,目前已应用于拟南芥Arabidopsis thaliana、水稻Oryza sativa等模式植物,以及其它一些草本、木本植物上,对发生变化的蛋白质的种类及功能等进行了鉴定。

基于蛋白质组学的植物多酚抗肿瘤作用机制研究进展

蛋白质组学(proteomics)作为一种大规模研究细胞蛋白质功能的重要技术和研究方法,广泛应用在揭示肿瘤发病分子机制、寻找生物标志物、筛选治疗新药物等方面。植物多酚作为一种天然活性物质,已经证实具有抗肿瘤潜力。本文对蛋白质组学及运用蛋白质组学技术和研究方法探讨植物多酚抗肿瘤作用机制进行了综述,以期为植物多酚保健食品、药品的开发提供一定的科学依据。

蛋白质组学研究揭示的植物根盐胁迫响应机制

植物根是感知外界盐胁迫信号的首要器官。近年来,人们利用高通量的差异表达蛋白质组学技术,分析了水稻(Oryzasativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、大豆(Glycine max)、大麦(Hordeum vulgare)、小麦(Triticum aestivum)、木榄(Bruguieragymnorhiza)和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)等植物根应答盐胁迫过程中蛋白质组的动态变化特征。通过整合植物根响应盐胁迫蛋白质组学研究结果,揭示了植物根部响应盐胁迫的多种调节机制,包括:利用多种信号通路与蛋白质磷酸化/去磷酸化感知并传递盐胁迫信号;通过膜蛋白与转运蛋白调节离子吸收/外排与区室化;通过抗氧化酶系统活性清除活性氧,并通过合成多种渗透调节物质与防御物质减轻细胞受到的伤害;通过改变参与糖类与能量代谢相关酶的表达调节能量代谢水平;通过细胞骨架动态重塑保持正常的细胞结构、物质运输与信息传递;通过转录、翻译与翻译后调控调节各种蛋白质的动态变化与相互作用;通过调控各种基础代谢与次生代谢水平保持细胞结构与代谢状态正常。

蛋白质组学在植物逆境胁迫研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点领域之一,自从蛋白质组这个概念被提出以来,其研究一直受到广泛关注,其研究技术也有了极大地进步。植物时刻都面临各种非生物胁迫,包括干旱、冷、盐、金属等,在长期进化过程中,植物形成独特的机制来响应逆境,然而目前对于植物如何适应逆境的分子机制尚未完全阐明。因此蛋白质组学作为一种强有力的研究技术手段,将为研究植物响应胁迫的分子机制提供理论支撑。介绍了蛋白质组学的产生背景、研究技术手段及植物在各种胁迫条件下的蛋白质组学研究、植物亚细胞器的蛋白质组学研究状况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。

植物蛋白质组学研究若干重要进展

植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术,以及包括双向荧光差异凝胶电泳、15N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术,对植物组织(器官)与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征,以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结,综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。

植物应答生物胁迫的蛋白质组学研究进展

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究,蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,它有助于从分子水平上了解植物功能。介绍了植物应答生物胁迫(动物取食、微生物共生或寄生及病原菌侵害等)的蛋白质组学最新研究进展,并展望了利用蛋白质组学技术在研究植物与病原微生物互作机制方面的优势和前景。

差异蛋白质组学在植物科学研究中的应用

差异蛋白质组学的应用领域开始由医学类、药物类转移到植物科学研究领域。综述了植物差异蛋白质组学的重要研究方法和国内外研究进展,并对未来植物蛋白质组学的前景进行了展望。

蛋白质组学在植物科学研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代出现的一个新兴研究领域。随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序完成,蛋白质组学已被广泛应用于植物研究的各个领域。本文综述了蛋白质组学在植物发育、逆境胁迫以及亚细胞水平的研究进展。

蛋白质组学在植物病理学上的应用研究

随着多种模式生物基因组测序的完成及生物技术的快速发展,各研究领域的相互交叉渗透越来越多。蛋白质组学作为后基因组时代新兴起来的交叉学科,已成为新世纪生命科学研究的前沿和热门领域,并已广泛应用于植物病理学科的研究。对蛋白质组学的诞生、发展及研究技术进行了阐述,并综述了蛋白质组学技术在植物病理学上的研究进展,对蛋白质组学在应用研究中尚存在的不足进行了讨论。

植物耐寒生理及蛋白质组学研究进展

低温伤害是农业生产中经常发生的自然灾害,不仅会严重影响农作物的品质和产量,甚至造成农作物大面积死亡。本研究归纳了国内外有关植物耐寒生理的研究动态及进展,包括低温胁迫对叶绿素含量、丙二醛含量、膜系统稳定性、保护酶活性及渗透调节物质含量的影响,并简述了蛋白质组学技术在植物耐寒研究中的应用,提出未来植物耐寒性研究的重点方向,为植物耐寒育种实践提供参考。