iTRAQ结合2D LC-MS/MS技术鉴定健康和死皮橡胶树胶乳差异表达蛋白

橡胶树死皮(Tapping panel dryness,TPD)是限制天然橡胶产量提高的关键因子之一,鉴定健康和死皮橡胶树胶乳差异表达蛋白对阐明橡胶树死皮发生机制具有重要意义。研究首次采用同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)结合二维液相色谱串联质谱(Two-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry,2D LC-MS/MS)技术对健康和死皮橡胶树胶乳蛋白质组的差异进行研究。结果显示,有16个蛋白差异表达,其中,在死皮树中表达上调的蛋白有2个,下调的蛋白有14个。进一步应用实时荧光定量RT-PCR对其中6个差异蛋白的基因进行表达分析,发现其表达趋势与蛋白质组水平的研究结果一致。功能分析显示,这些差异蛋白主要与细胞程序性死亡(如TCTP、HSP70、CaM、cysteine protease等)和橡胶生物合成(如SRPP和diphosphomevelonate decarboxylase)相关,从蛋白质组学角度进一步验证了橡胶树死皮发生过程中涉及细胞程序性死亡和橡胶生物合成途径。

应用iTRAQ结合2D LC-MS/MS技术分析草菇同核和异核菌丝蛋白质组

首次利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)技术结合二维液相色谱串联质谱对草菇(Volvariella volvacea)同核和异核菌丝蛋白质组进行研究。采用QExactive质谱鉴定并经MASCOT软件搜库,对所有鉴定蛋白进行主成分分析(principal component analysis,PCA)、层次聚类(hierarchical clustering)分析和GO(gene ontology)注释,并进行生物信息学分析。结果共获得2335个不同肽段,鉴定到1039个蛋白,其中1030个蛋白具有定量信息。在同核菌丝中显著上调蛋白83个,下调蛋白97个,表明iTRAQ标记技术结合二维液相色谱串联质谱可有效地分离和鉴定草菇菌丝蛋白质组。该研究结果为更深入全面地研究草菇菌丝蛋白质组学奠定基础。

应用8标iTRAQ技术结合2D LC-MS/MS分析大鼠再生肝的差异蛋白质组

首次应用8标iTRAQ(Isobaric tags for relative and absolute quantitation)技术结合2D LC-MS/MS(Two-dimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry),以部分肝切除的大鼠为模型,全面分析了再生早期(6、12 h)、中期(24、48 h)和晚期(72、120 h)肝脏蛋白质的表达差异。共鉴定357种蛋白质,6个时间点共有60种蛋白质的表达量与对照组(手术切下的正常肝组织)有显著差异。其中,ADH1(Alcohol dehy-drogenase 1)和PRDX1(Peroxiredoxin 1)等的表达变化趋势与已有报道相同,GO(Gene ontology)的蛋白质功能注释提示ADH1、CAT(Catalase)、ENO1(Enolase 1)和APOA1(Apolipoprotein A-Ⅰ)等可能通过影响细胞凋亡和能量供给等方式参与肝再生调控。聚类分析表明,术后12 h和24 h蛋白质的整体表达模式相似,6 h与此二者相近,48 h和72 h相似,而120 h与这些时间点相差最远。该研究验证了8标iTRAQ是并行处理多组样本的有效技术,适合于生理和病理过程多时间点蛋白质组的定量差异分析,可以监控关键分子的动态变化,更易发掘重要的调控靶点分子。该文为进一步探讨肝再生机理提供了有价值的线索。

iTRAQ结合2D LC-MS/MS技术在草菇不同生长发育时期蛋白质组分析中的应用

【目的】旨在采用iTRAQ标记结合二维液相色谱串联质谱技术对草菇不同生长发育阶段的差异蛋白质组进行研究。【方法】首先将提取的草菇不同生长阶段蛋白样品进行SDS-PAGE分析,其次将经二维液相色谱串联质谱技术获取的串联质谱数据通过MASCOT软件搜库,之后对鉴定蛋白质数据进行了主成分分析(Principal componentanalysis,PCA)、层次聚类(Hierarchy clustering)分析、K-均值(K-means)聚类和GeneOntology(GO)注释分析。【结果】试验结果显示,共计获得2 335个不同肽段,鉴定到1 039个蛋白质,其中1 030个蛋白质具有定量信息。在子实体阶段中显著上调蛋白质64个,下调蛋白质150个。生物信息学分析表明,iTRAQ标记技术结合二维液相色谱串联质谱可对不同生长发育时期的草菇蛋白样品进行有效地分离和鉴定。【结论】这一研究结果为深入研究草菇乃至其他大型担子菌子实体形成和发育的分子机制提供借鉴。

应用iTRAQ标记结合2D LC-MS/MS分析慢性苯中毒患者血清蛋白质组

目的比较慢性苯中毒患者与健康人的血清蛋白质组,筛选差异表达蛋白质,为阐明其发病机制和寻找生物标志物提供靶标。方法免疫层析柱去除14种高丰度血清蛋白质后,应用8标iTRAQ技术结合2D LC-MS/MS分析并鉴定慢性苯中毒病例与健康人血清的差异表达蛋白质。结果对9例慢性苯中毒患者和9名健康人的血清蛋白样品的iTRAQ标记,分析并成功鉴定159种蛋白质,其中差异表达有统计学意义(P<0.05)的蛋白质有纤维蛋白溶酶原(PLG)、载脂蛋白B100(APOB100)、血小板碱性蛋白(PBP)。这些差异表达蛋白质具有结合、催化、酶调节和转运活性等分子功能,参与的生物过程包括免疫、代谢、应激、转运和凋亡等。结论 PLG、APOB100和PBP可能作为慢性苯中毒发病机制研究的候选靶标。

广叶绣球菌子实体不同发育阶段的比较蛋白质组学分析

利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)标记结合二维液相色谱串联质谱(two-dimensional liquid chromatography tandem mass spectrometry,2D LC-MS/MS)技术,研究广叶绣球菌(Sparassis latifolia)原基期、幼菇期和成熟子实体阶段的差异表达蛋白质组。采用Q-Exactive质谱鉴定并经ProteinPilot软件搜库,对所获得的差异蛋白进行GO(gene ontology)、KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)和转录因子注释分析。结果共鉴定到可信蛋白2305个,其中2219个蛋白具有相对定量信息。与原基期相比,幼菇期显著上调蛋白104个,下调蛋白142个,子实体阶段显著上调蛋白155个,下调蛋白460个。GO分子功能提示这些差异性蛋白主要参与催化活性、蛋白结合和水解酶活性。KEGG代谢通路分析结果显示,差异蛋白主要涉及碳代谢、氨基酸合成、核糖体、糖酵解/糖衍生等代谢过程。差异蛋白中与信号传导和转录因子相关的蛋白数量分别为27个和7个。

基于iTRAQ技术结合2D-LC-MS/MS研究黄连对CYP450同工酶表达的影响

黄连是临床常用药材,在中医药中被广泛应用,具有清热燥湿、泻火解毒之功,中药成分比较复杂,细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)同工酶是药物的主要代谢酶,研究黄连对CYP450酶的影响具有很重要的临床意义。实验选用大鼠肝脏组织,差速离心法分离肝微粒体,BCA(bicinchoninic acid)蛋白定量,应用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)技术结合2D-LC-MS/MS筛选差异蛋白。黄连一共鉴定出30个CYP450同工酶,7个表达上调,8个表达下调,15个没有发生变化。iTRAQ技术结合2D-LC-MS/MS可以全面研究CYP450酶,但黄连有必要进一步在体外水平对其进行评价,预防潜在的临床药物相互作用。

绵羊肝脏、肺脏细粒棘球蚴原头节差异蛋白质表达分析

目的探讨绵羊肝脏和肺脏细粒棘球蚴原头节差异蛋白质表达谱,为虫体生长、发育调控特异性蛋白筛选奠定基础。方法提取寄生于绵羊肝脏与肺脏棘球蚴原头节蛋白质样本进行SDS-PAGE分析后,利用iTRAQ和液相色谱法以及串联质谱分析(LC-MS/MS)寄生于绵羊肝脏和肺脏细粒棘球蚴原头节蛋白质表达谱,通过Mascot软件和GO软件分析寄生于绵羊肝脏和肺脏棘球蚴原头节的差异表达蛋白质。结果本研究共鉴定了1229个有意义的蛋白质点,通过肝脏与肺脏比较有无差异性(肝脏原头节VS肺脏原头节)和调节趋势后获得217个差异表达蛋白质,在肝脏上调蛋白74个(脂肪酸绑定蛋白、ɑ纤维蛋白原、环氧化物酶、过氧化氢酶、酰基COA合成酶、载脂蛋白A4、磷酸化酶、6-磷酸葡萄糖内脂酶、乙酰辅酶酰基转移酶、还有一些未鉴定的蛋白等);下调蛋白143个(乳酸脱氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、内质网氧化还原酶、肌动蛋白、肌球蛋白、天冬酰胺酶、铁蛋白、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶、热休克蛋白90、胶原纤维I,胶原纤维IV、波形蛋白、玻连蛋白、磷脂转运蛋白、磷酸甘油酸激酶)。结论本研究发现寄生于绵羊肝脏和肺脏棘球蚴原头节蛋白质表达存在差异。

用于相对和绝对定量的等量异位标签-二维液相色谱-串联质谱法分析雌二醇和血清剥夺对乳腺癌细胞内蛋白质含量的影响

雌激素和血清中的激素及各种生长因子在乳腺癌的发生、发展过程中发挥着重要的作用。研究雌激素和血清对乳腺癌细胞中蛋白质组成和含量的影响对于阐明雌激素和血清对乳腺癌细胞影响的分子机理具有重要的意义。利用四重用于相对和绝对定量的等量异位标签(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)标记结合二维液相色谱-串联质谱(two-dimensional liquid chrom atography-tandem mass spectrometry,2D-LC-MS/MS)对雌二醇(17β-oestradiol,E2)和血清各自以及共同作用对MCF7乳腺癌细胞内蛋白质表达的影响进行了比较,共鉴定到置信度在95%以上的蛋白质576种,其中各组相对于正常培养组的细胞共找到26种差异在1倍以上的蛋白质,其中10种上调,16种下调。研究发现E2和血清可显著影响细胞内与蛋白质合成相关的蛋白质的水平。实验结果表明:iTRAQ-LC-MS/MS是进行多个样品差异蛋白组比较的一种有效方法。

基于iTRAQ技术筛选阴虚“上火”人群血清生物标志物

目的:筛选阴虚上火人群血清差异表达蛋白,探讨阴虚上火的现代生物学基础,为上火机制的深入研究提供科学依据。方法:应用iTRAQ技术检测血清蛋白质,结合GO、KEGG及STRING等方法筛选血清差异蛋白,采用ELISA进行验证。结果:载脂蛋白C3(APOC3)、锌α2糖蛋白(ZA2G)和C-反应蛋白(CRP)等14个蛋白显著上调(P<0.05),而凝溶胶蛋白(GELS)、凝血酶原(THRB)、抗凝血酶-Ⅲ(ANT3)及血小板糖蛋白V(GPV)等25个蛋白显著下调(P<0.05)。APOC3、ZA2G和GELS蛋白变化与iTRAQ鉴定结果相符。结论:血清APOC3、ZA2G和GELS可作为阴虚上火人群潜在的生物标志物。

冬虫夏草不同发育时期蛋白质组iTRAQ质谱分析

本文选定冬虫夏草寄主昆虫幼虫(S1)、僵虫(S2)、子座初期(子座<1cm,S3)、子座早期(1cm<子座<3cm,S4)、成熟冬虫夏草(子座>7cm,S5)、商品冬虫夏草菌核(S6)、商品冬虫夏草子座(S7)及商品冬虫夏草(中期子座≈5cm,S8)8个样品,用定量蛋白质组学方法 i TRAQ分析技术对冬虫夏草不同生长发育阶段的差异蛋白质组进行比较。共计获得9 924个不同肽段,鉴定到1 809个蛋白质,其中差异比值1.5倍以上,P<0.05蛋白个数506个,以商品冬虫夏草样本(S8)为参照,比较差异蛋白数量,寄主幼虫(S1)、僵虫(S2)、子座初期(S3)、子座早期(S4)、成熟冬虫夏草(S5)、商品冬虫夏草菌核(S6)及商品冬虫夏草子座(S7)阶段差异蛋白数分别为104、102、34、35、49、46和136个,说明昆虫幼虫、僵虫及子座与商品冬虫夏草样品差异显著。对鉴定蛋白质数据进行了主成分分析(principal component analysis,PCA),在第三主成分(component 3)上的显著差异,表明成熟冬虫夏草(S5)的蛋白组成不同于商品虫草,说明成熟虫草品质下降。层次聚类(hierarchy clustering)分析结果表明所有样品分为两支,僵虫(S2)和商品冬虫夏草菌核(S6)与寄主幼虫(S1)聚在了一个分支上,而不同发育阶段样品(S3、S4和S5)与商品虫草子座(S7)聚在一个分支上,说明商品冬虫夏草菌核中还残留有寄主昆虫蛋白。冬虫夏草菌核部位的蛋白到子座部位的蛋白呈现由寄主幼虫蛋白向真菌蛋白发育过渡的聚类关系。子集嵌套关系同步子实体生长发育阶段蛋白组成变化随时间的程序性变化的规律。K-均值(K-means)聚类和Gene Ontology(GO)注释分析,提供了冬虫夏草成熟过程中能量代谢通路的变化趋势以及与真菌侵染昆虫和有性生殖相关蛋白质信息。研究结果为理解寄主昆虫对冬虫夏草功能的潜在贡献、子实体形成和发育的分子机制提供借鉴,并为蛋白质组作为冬虫夏草质量标准提供了科学参考。

颅内动脉瘤壁的定量蛋白质组学研究

目的筛选动脉瘤壁差异表达蛋白质，为动脉瘤形成和破裂的分子机制研究提供思路。方法收集破裂的14例动脉瘤壁标本，以匹配的14例颅脑外伤手术患者颞浅动脉做正常对照，等量混合同组内标本，采用同位素标记的绝对和相对定量技术（iTRAQ）和2D-LC-MS／MS法进行差异蛋白质分析。结果共鉴定出蛋白质915个，其中差异2倍以上的蛋白质有255个，包括102个上调蛋白和153个下调蛋白。上调的蛋白质主要与细胞免疫炎性反应、细胞自噬与凋亡以及细胞黏附迁移等生物过程相关；下调的蛋白质主要与细胞骨架连接、细胞组分形态形成、信号传导和蛋白质转运有关。其中，细胞自噬诱导分子（TM9SFl）和杀青素1（AZUl）上调最高为8．0倍；血管张力纤维形成相关蛋白质（SORBS2）下调最显著为12．1倍。结论破裂动脉瘤壁有多种蛋白质表达异常，其中TM9SFl、AZUl及SORBS2的变化可能参与了动脉瘤破裂的分子机制。

基于相对和绝对定量同位素标记技术对肥胖大鼠海马区差异蛋白组学的研究

目的筛选及鉴定肥胖大鼠海马区的差异蛋白表达。方法将24只SD大鼠随机分为单纯肥胖组(Ob,n=14)及正常对照组(NC,n=10)。予高脂高糖饮食制备单纯肥胖大鼠模型,采用相对和绝对定量同位素标记技术(iTRAQ)联合二维液相色谱-串联质谱(2D-LC-MS/MS)法鉴定肥胖大鼠海马区差异蛋白表达,对所获蛋白行生物信息学分析,Western blot法对筛选的部分差异蛋白进行验证。结果成功建立单纯肥胖大鼠模型,共鉴定出310种差异蛋白表达。于KEGG数据库检索筛选出26个差异蛋白显著富集的代谢通路。选取位于蛋白功能相互作用网络交叉点的4种差异蛋白行Western blot验证,发现蛋白表达水平与质谱结果一致。结论采用iTRAQ结合2D-LC-MS/MS技术,能有效筛选肥胖大鼠海马区差异蛋白表达,为研究肥胖对中枢神经系统损伤机制提供依据。