应用同位素标记相对和绝对定量蛋白质组学方法筛选浆细胞性乳腺炎病人差异表达蛋白质

目的分析浆细胞性乳腺炎组织的蛋白表达谱,寻找浆细胞性乳腺炎的关键分子。方法选择4例浆细胞性乳腺炎病人,术中留取病灶组织、正常组织标本,提取蛋白,采用同位素标记相对和绝对定量蛋白质组学技术分析在浆细胞性乳腺炎中差异表达的蛋白质,并进行功能富集分析。结果在浆细胞性乳腺炎中,鉴定出915个差异蛋白(上调795个蛋白,下调120个蛋白)。功能富集分析表明这些差异蛋白主要参与细胞黏附、炎症反应等。KEGG通路分析发现,这些差异蛋白主要参与免疫系统相关信号通路。结论浆细胞乳腺炎中差异表达的蛋白质,参与了相关信号通路,可能是浆细胞性乳腺炎发生发展的关键分子。

同位素标记相对和绝对定量技术在药物蛋白质组学研究中的应用

目的建立应用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术进行药物蛋白质组学研究的技术平台。方法分别测定12例高血压患者在给予降压药氨氯地平治疗前和治疗后8周的收缩压和舒张压,并同时收集患者在降压药治疗前和治疗后8周的血清,应用蛋白质组学iTRAQ技术对治疗前后的血清蛋白质组进行定量分析。结果高血压患者口服降压药苯磺酸氨氯地平片8周后平均收缩压和舒张压均明显降低(P<0.01)。经iTRAQ和ProteinPilot软件分析,共鉴定出232个差异蛋白质,其中降压药物治疗后表达上调和下调超过1.5倍的蛋白质分别有12种和13种。上调的蛋白质主要参与应激、防御和免疫反应,而下调的蛋白质主要参与应激、防御、炎症和凝血反应。本研究结果提示,降压药氨氯地平治疗可以双向调节机体的应激和防御反应,可以增强机体的免疫力,抑制炎症反应和改善高血凝状态,从而有利于血压的降低。结论应用iTRAQ技术进行药物蛋白质组学研究可筛选获得多种与药物疗效相关的差异蛋白质,为药物作用靶点和分子机制等方面的研究提供了一个良好的技术平台。

同位素标记相对和绝对定量评价非创伤性股骨头坏死患者的血清蛋白组学分析

背景:非创伤性股骨头坏死是一类以髋关节疼痛、功能障碍进行性加重为主要症状的疾病,严重危害人体健康。它的发病机制、早期诊断和治疗仍是临床骨科医生所面临的重大挑战。目的:采用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)技术,用蛋白质组学筛选可能与非创伤性股骨头坏死相关的关键蛋白。通过分析这些蛋白的表达特性及潜在的生物学功能,为进一步研究非创伤性股骨头坏死病因及分子机制奠定基础。方法:提取非创伤性股骨头坏死患者和健康人血清蛋白,应用iTRAQ技术标记蛋白,联合液相色谱和串联质谱分离和分析肽段。采用Proteome Discoverer 2.1软件对两组人群蛋白进行鉴定和定量分析,获得差异蛋白,再对这些表达差异蛋白进行GO注释、KEGG通路注释和功能富集聚类分析。结果与结论:①质谱鉴定共得到1006个蛋白,通过分析得到137个差异表达蛋白,其中54个蛋白表达上调,83个蛋白表达下调;②与非创伤性股骨头坏死发生相关的表达差异显著的蛋白质包括载脂蛋白B(ApoB)、载脂蛋白A2(ApoA2)、载脂蛋白E(ApoE)、补体C4和C7等;③KEGG信号通路富集分析结果显示,关键靶点的主要信号通路为p53信号通路、转录生长因子β信号通路、扩张型心肌病信号通路;④该结果提示,载脂蛋白与非创伤性股骨头坏死发生密切相关,并发现了与非创伤性股骨头坏死相关的活跃信号通路,为非创伤性股骨头坏死发生及分子机制奠定一定的实验基础。

变应性鼻炎同位素标记相对和绝对定量蛋白质组学研究

目的研究变应性鼻炎(AR)患者鼻黏膜蛋白质表达谱的变化,从蛋白质水平探讨AR的发病机制。方法采用同位素标记相对和绝对定量技术检测正常成年人及AR患者中鼻道鼻腔黏膜中的蛋白表达谱,每组4例,筛选差异表达蛋白。结果在AR患者鼻黏膜与正常人鼻黏膜之间筛选出大量差异表达蛋白。上调蛋白60个,主要包括嗜酸性粒细胞溶血磷脂酶(CLC)、普列克底物蛋白同源结构蛋白7(PLEKHA7)等;下调蛋白160个,主要包括脑恶性肿瘤缺失基因(DMBT1)、S100钙结合蛋白(S100A1)等。结论 AR患者鼻黏膜与正常人鼻黏膜蛋白表达差异明显,其中CLC的上调与DMBT1的下调可能参与鼻黏膜的炎症及免疫应答反应。

出口梗阻型便秘病人的差异表达蛋白及其生物学功能-基于同位素标记相对和绝对定量的蛋白质组学研究

目的分析出口梗阻型便秘(ODS)病人病变直肠组织的差异表达蛋白及其生物学功能。方法纳入ODS病人20例、混合痔脱垂病人(无便秘症状)10例,所有病人均行经肛门吻合器直肠切除术并收集手术切除直肠标本。利用同位素标记相对和绝对定量技术筛选ODS病人与混合痔脱垂病人之间的差异表达蛋白谱,并对所有的差异表达蛋白进行基因本体论(GO)分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析和信号肽(SignalP)分析。结果ODS病人与混合痔脱垂病人之间差异表达蛋白共164个(表达上调88个,表达下调76个),涉及的生物过程主要包括细胞过程、生物调节、代谢过程等,涉及的细胞组成主要包括生化过程、细胞结构等,涉及的分子功能主要包括结合位点、催化活性、分子功能调节等。涉及的信号通路主要包括神经退化疾病、内分泌与代谢疾病及免疫疾病等。结论ODS病人与非便秘病人直肠组织蛋白存在差异,差异表达蛋白所参与的生物学过程及涉及的信号通路可能参与ODS发病机制。

基于稳定同位素标记的蛋白质组学定量方法研究进展

定量蛋白质组学已经成为后基因时代的重要研究方向之一。目前该领域的研究主要采用无标记定量方法和稳定同位素标记定量法。其中,基于稳定同位素标记的蛋白质组定量方法发展非常迅速,已为生命科学研究提供了重要的技术支撑。本文分析了基于稳定同位素标记的蛋白质组学定量方法,包括相对定量方法和绝对定量方法,并对其发展进行了展望。

基于同位素相对标记与绝对定量技术结合质谱技术的幼年特发性关节炎血清蛋白质组学研究

目的应用同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)分析幼年特发性关节炎(JIA)患者与健康人群的血清差异蛋白。方法收集JIA患者血清18例、健康体检者20例、类风湿关节炎(RA)患者44例,采用iTRAQ标记联合纳升液相色谱-串联质谱筛选JIA患者的差异蛋白,并进行生物信息学分析。结果相对于健康体检组,JIA组共鉴定差异蛋白106个,其中49个表达上调,57个表达下调;JIA组和RA组中有26个差异蛋白均表达上调,37个表达下调。通过GO富集分析和KEGG通路分析,结果表明血液凝溶系统、免疫系统、脂质代谢与JIA的发病机制密切相关。通过STRING分析得到研究JIA机制的PPI网络的关键节点AHSG、APOH、脂联素等多个候选蛋白。结论本研究分析了JIA患者的血清蛋白质组,为JIA的诊断、JIA发病机制的探讨提供了实验依据。

稳定同位素标签技术在定量蛋白质组研究的应用

高通量的从蛋白质组水平进行整体的蛋白质鉴定和精确定量比较分析,在阐述生物功能以及疾病发生发展机制等方面非常重要。稳定同位素标签技术在过去的几年中获得了很大的发展,并形成了代谢引入类、化学合成类以及酶解引入类等三大类型。该文对稳定同位素标签技术的技术特点以及应用进行了简述。

同位素标签技术在人肾小管上皮细胞蛋白质组学研究中的应用

目的建立并优化人肾小管上皮细胞蛋白质组学分析所需的相对和绝对定量的同位素标签试剂(iTRAQ)标记技术,为进一步研究奠定基础。方法将人肾小管上皮细胞株HK-2通过细胞裂解、丙酮沉淀、蛋白变性、还原及酶解,最后进行iTRAQ标记和质谱鉴定,研究iTRAQ在HK-2细胞的标记情况和蛋白质组学。结果通过质谱检测,检测到带有iTRAQ标记肽段。随机选取20个前体离子,通过3次重复试验,鉴定出iTRAQ标记多肽肽段分别为17、15和18个,标记效率在75.5%～90.0%,且组间标记效率差异无统计学意义(P>0.05)。结论iTRAQ可以在HK-2细胞中标记效果满意,且重复性较好,为进一步研究肾脏疾病的蛋白质组学奠定了基础。

基于iTRAQ技术对戊四氮点燃癫痫大鼠海马组织的蛋白质组学分析

目的:筛选癫痫大鼠海马组织差异表达蛋白(DEPs),为进一步探索癫痫的发病机制和药物治疗靶点提供思路。方法:采用戊四氮(PTZ)诱导建立SD大鼠癫痫模型(PTZ组),利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)联合LC-MS/MS技术检测大鼠海马组织蛋白质谱,以PTZ组对control组蛋白表达量变化倍数>1.5或<0.67且P<0.05为标准筛选DEPs,并对DEPs进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因百科全书(KEGG)通路富集等生物信息学分析。结果:共筛选出80个显著DEPs,其中上调39个,下调41个。GO分析显示:上调的DEPs主要涉及细胞对神经生长因子刺激的反应、轴突发育、细胞表面受体信号通路、神经元迁移、肌动蛋白细丝解聚和信号转导等生物过程;下调的DEPs主要涉及三羧酸循环、柠檬酸盐代谢过程、丙酮酸-乙酰辅酶A生物合成过程、草酰乙酸代谢过程、粘附聚集体的调节等生物过程。KEGG通路富集分析显示:上调的DEPs主要参与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路、肌动蛋白细胞骨架的调节、鞘脂信号通路、苯丙氨酸代谢和胰岛素信号通路等5条信号通路;下调的DEPs主要参与柠檬酸循环、碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、代谢途径、氨基酸的生物合成和肌萎缩侧索硬化症等6条信号通路。结论:本研究通过iTRAQ蛋白质组学方法筛选出了癫痫海马组织的DEPs,对DEPs进行生物信息学分析所富集的代谢通路可能与癫痫的发病密切相关。

同位素标记相对和绝对定量蛋白组技术研究进展

近年来定量蛋白组学技术迅速发展,目前常用的有双向荧光差异凝胶电泳、同位素亲和标记、15N同位素标记、同位素标记相对和绝对定量和细胞培养条件下稳定同位素标记技术等。同位素标记相对和绝对定量技术以其高通量、高灵敏度、高重复性、高动态检测限和能对各种复杂样品进行相对和绝对定量研究等优势而备受研究者青睐,目前已发展到在同一实验中分析8组样品,增加了实验设计的灵活性。我们就同位素标记相对和绝对定量技术在定量蛋白组史中的地位作用、研究策略,以及在病毒致病机制研究和医药临床相关问题中的应用做简要综述。

定量蛋白质组学研究技术

随着蛋白质组研究的深入发展,人们已不满足对一个混合体系中蛋白质进行定性和简单定量分析,要求更加准确的定量分析。为此,有人提出了“定量蛋白质组学”概念。目前,应用于定量蛋白质学的研究技术主要有:蛋白质荧光染色技术、同位素标记技术、同位素亲和标签技术、蛋白质芯片技术。

同位素标记定量技术评估肾病综合征尿液蛋白质谱变化的初步探讨

目的旨在通过同位素标记相对和绝对定量(i TRAQ)技术分析原发性肾病综合征(PNS)患者尿液差异表达蛋白,寻找高特异性、无创性评估PNS的病理损害标记蛋白,并结合相应蛋白功能探讨其在PNS发病机制及疾病进展中的作用。方法 9例PNS患者肾穿刺当日和3例健康人的晨尿标本经毛细管高效液相色谱仪分离后,Q-Exactive质谱仪进行质谱分析,Maxquant 1.4.1.2和persus 1.4.1.3软件进行查库鉴定、定量和数据分析。结果成功得到PNS尿液蛋白SDS-PAGE电泳图谱,并得到724个蛋白质组,其中≥2的唯一肽段308个,定量、查库鉴定和数据分析最终得到差异蛋白表达明显的19个。其中与3例健康对照患者差异表达的蛋白3个,包括抗胰蛋白酶(AAT)、抗胰凝乳蛋白酶(AACT)和微管蛋白酪氨酸连接酶类似物7。结论 i TRAQ技术评估PNS尿液蛋白质组变化具有现实可行性,可以用于更深入的研究。

基于iTRAQ定量蛋白质组学的三文鱼新鲜度分析

新鲜度是三文鱼重要的品质之一,对其加工适用性具有较大影响。为探究三文鱼肌肉蛋白与新鲜度之间的潜在联系,本实验采用同位素标记相对和绝对定量技术研究了0℃贮存条件下不同贮存时长中三文鱼蛋白质的变化情况。与新鲜对照组(0 d)相比,3个不同贮存时间(5、10 d和15 d)的三文鱼共有62种蛋白质发生显著变化,通过进一步的生物信息学分析发现这些蛋白主要富集在代谢通路和糖酵解/糖异生通路中。对3个比较组的差异蛋白进行了综合分析,共从中筛选出28个可能与三文鱼贮存期间新鲜度变化相关的蛋白,其中2个蛋白在贮存初期上调,但随着贮存时间的延长开始降解;10个蛋白在贮存5 d时就发生显著下调,随着贮存时间的延长继续发生不同程度的降解;3个蛋白在贮存5 d时含量没有发生明显变化,但贮存10 d后开始减少;13个蛋白在贮存10 d以内含量不变,但贮存15 d后发生明显降解,这些蛋白在糖代谢、肌肉收缩、蛋白骨架和能量代谢过程中发挥重要作用。综上,上述蛋白都是与三文鱼新鲜度相关的差异蛋白,本研究为揭示不同贮存时间三文鱼新鲜度变化机理提供了一定的参考。

iTRAQ多重化学标记串联质谱技术在蛋白质组学中的应用

i TRAQTM是2004年美国应用生物系统公司(Applied Biosystems Incorporation,ABI)最新推出的一种多肽体外标记试剂,该技术可对复杂样本、细胞器、细胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性,并且弥补了DIGE及ICAT的不足,正迅速被广大学者所接受。主要从i TRAQ实验原理、实验流程、i TRAQ与其他定量蛋白质组学方法的比较等3个方面进行简要总结。

iTRAQ技术及其在蛋白质组学中的应用

近年来随着蛋白质组学的迅速发展,其相应的方法学研究也取得了巨大的进步,一系列新技术融入了蛋白质组学研究中,极大地促进了这门学科的发展.相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术与高度敏感性和准确性的串联质谱及多维液相色谱联用技术已成为蛋白质定性和定量研究的主要工具之一.该技术可对复杂样本、细胞器、细胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性.由于其能够同时对多达8种样品进行标记分析,故在生命科学的各个领域得到了广泛的应用.本文对iTRAQ的原理、实验流程、优缺点及近几年的应用进展进行综述.

空间环境诱导褪色沙雷菌LCT-SM166的蛋白质组学分析

目的分析和鉴定神舟八号飞船搭载褪色沙雷菌的差异表达蛋白质。方法对神州八号飞船搭载的褪色沙雷菌LCT-SM166及地面对照组LCT-SM213进行分离并进行16sRNA鉴定,采用同重同位素相对与绝对定量(isobaric tags for relativeand absolute quantitation,iTRAQ)方法对褪色沙雷菌LCT-SM166和LCT-SM213进行蛋白质组质谱检测,分析两株菌的差异表达蛋白。结果共鉴定到1 713个蛋白质,LCT-SM166与LCT-SM213的差异蛋白组学分析发现了111个蛋白质表达的改变,其中29个蛋白表达上调,91个蛋白表达下调。基因本体论(gene ontology,GO)功能富集分析显示大多数差异蛋白质主要与能量代谢有关。结论空间环境可影响褪色沙雷菌大量蛋白质的表达,差异表达蛋白主要分布在代谢相关过程。空间诱变菌株的蛋白质组学研究为后续贯穿组学的研究奠定基础。

蛋白质组学实验技术及其应用

蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象,从整体、动态和定量的角度去研究基因的功能,是后基因组计划的一个重要组成部分。与基因组学相比,蛋白质组学更能从细胞和生命的整体水平上阐明生命现象的本质和活动规律,因此受到了各国学者的高度重视。蛋白组学的发展离不开其相关实验技术的突飞猛进,这些技术不仅可以进行蛋白质的分离和鉴定,还可以进行目的蛋白的筛选和样品的分析,为生命科学领域相关研究提供了新的思路和解决办法。论文主要综述了包括双向电泳、免疫共沉淀、酵母双杂交、蛋白质芯片及同位素标记相对和绝对定量技术等蛋白质组学实验技术的原理及特点,并概述了这些技术在生命科学中的重要应用。

应用同位素标记相对和绝对定量技术筛选白厚苔和黄厚苔乳腺癌患者唾液差异表达蛋白

目的:筛选乳腺癌白苔和黄苔患者与健康对照组之间的唾液差异表达蛋白,以寻找乳腺癌早期诊断的生物标记物,探索中医舌苔形成的机制。方法:纳入具有典型的白厚苔或黄厚苔的乳腺癌患者以及薄白苔健康人各10例。采集唾液提取蛋白,然后进行蛋白变性、还原及酶解,最后进行同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags forrelative and absolute quantitation,i TRAQ)标记和液相色谱串联质谱联用技术鉴定,得到的峰图用Data Analysis4.0,Mascott2.2软件和Scaffold软件分析,得出表达量差异结果。鉴定蛋白的组间比值>1.5或<0.6被认为存在表达差异。结果:共鉴定出464个蛋白,其中达到严格定量标准的蛋白125个。与健康对照组比较,乳腺癌白苔组和黄苔组共筛选出9个唾液差异表达蛋白,乳腺癌白苔组和黄苔组之间筛选出16个差异蛋白。结论:本研究证实i TRAQ结合液相色谱串联质谱联用技术能够快速、有效地进行差异蛋白质组学研究,发现一些蛋白与乳腺癌的发生以及中医舌苔形成机制相关。

基于iTRAQ蛋白质组学技术对前列腺癌血清标志物的筛查

目的:应用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)蛋白质组学技术筛选前列腺癌血清中的差异表达蛋白质,提供新的候选标志物。方法:收集4组患者的外周血清标本:良性前列腺增生(BPH)(n=10)、高级别前列腺上皮内瘤变(HGPIN)(n=10)、局限性前列腺癌(localized PCa)(n=10)以及伴有远处转移的前列腺癌(metastatic PCa)(n=10)。每组10例患者的血清样本进行等体积混合后,应用iTRAQ技术联合液相串联质谱分析(LC-ESI-MS/MS)对蛋白质进行鉴定和相对定量。结果:在患者外周血清中共鉴定到蛋白质825个。相对于良性前列腺增生,在前列腺癌组中表达差异在1.2倍以上的蛋白质13个,其中9个表达上调,4个表达下调。结论:基于iTRAQ技术的蛋白质组学方法有助于鉴定出前列腺癌相关的差异蛋白质,为进一步探索前列腺癌肿瘤标志物提供了新的思路和线索。