在镉盐胁迫下用蛋白质组学技术筛选与鉴定海兔亚口腔神经节的差异蛋白质

以蓝斑背肛海兔(Notarcus leachii cirrosusStimpson,NLCS)的口腔神经节(Buccal ganglion,BG)为研究对象,按BG形态对称性,解剖成亚BG(sub-BG,SBG),并分为左SBG和右SBG,简称为LSBG和RSBG.用双向凝胶电泳(2D-PAGE)技术优化分离LSBG和RSBG全蛋白质,并采用蛋白质组学和数据库比对技术筛选与鉴定差异蛋白质.实验结果表明,LSBG和RSBG之间的差异蛋白质主要由活性多肽的前体蛋白或降解后大片段多肽组成,它们对维持BG的生理功能起着重要的作用.在急性镉盐(10μg/mL)胁迫下,NLCS的LS-BG和RSBG表达了由镉盐诱导的差异蛋白质,并采用蛋白质组学技术分别分离、筛选和鉴定,其主要的差异蛋白质有下调的肌球蛋白、钙结合蛋白、上调的热休克蛋白和硫氧还蛋白.这些蛋白质可能与BG细胞抗镉毒性有关,部分差异蛋白质适合于监测镉盐污染且开展毒理学研究的蛋白指示物.

MALDI-TOF质谱、电泳和透射电子显微镜技术研究魟鱼肝铁蛋白H和L亚基特性

小批量制备质谱纯魟鱼肝铁蛋白(liver ferritin of Dasyatis akajei,DALF),以透射电子显微镜术(TEM)测定DALF、蛋白壳和铁核的分子尺寸。SDS-PAGE技术指出,DALF由H和L两种不同类型的亚基组成。采用肽质量指纹图谱(PMF)技术进一步佐证H和L亚基类型和同源性。氧化还原剂中性红、劳氏紫、甲基紫精和pH1.5酸度均无法削弱DALF的H-L和L-L亚基之间的相互作用强度、并解吸出L亚基离子,供MALDI-TOF质谱仪分析。通过增加激光强度和降低基质pH途径,可直接分析DALF的H和L亚基的分子量,指出DALF中H-L和L-L亚基之间的相互作用强度明显高于H-H亚基类型。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术分析三七和海兔神经连索内的皂甙组分

基质辅助激光解吸电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱技术能高效解吸三七提取液(Panaxnotoginseng Extraction,PNE)中的混合皂甙分子为皂甙离子,并供质量分析器检测与分析。选用MALDI-TOF质谱技术直接分析色谱纯皂甙样品的纯度,其检测灵敏度优于反相高效液相色谱法(RP-HPLC)。优化提取中药三七(Panax notoginseng,PN)的混合皂甙,选用MALDI-TOF质谱技术直接分析PNE中的皂甙种类和相对含量,发现PNE至少含有20种不同分子结构的皂甙组分,其中人参皂甙(Ginsenoside)Rg1和三七皂甙(Notoginsen-oside)R1含量相对较高。选用薄板层析法(TLC)制备PNE中的R1皂甙。MALDI-TOF质谱技术研究蓝斑背肛海兔(Notarcus leachiicirrosus Stimpson,NLCS)神经连索内的超微量R1的组成与分布。建立PNE皂甙的指纹图谱,并适合于评价中药三七的品质和分析体内超微量皂甙的代谢过程与机理。

用圆二色性和荧光光谱技术研究纳米吡啰红G核-铁蛋白的构建机理

小批量制备了电泳纯鲨鱼肝铁蛋白（Liver ferritin ofSphyrna zygaena,SZLF）,对SZLF的结构与功能进行了研究.在pH=2.0~10.0条件下,选用圆二色性（Circular dichroism,CD）光谱技术研究了SZLF和脱铁核SZLF（apoSZLF）二级结构转换的基本特征和变化趋势,揭示了SZLF蛋白壳的亚基稳定性、相互作用强度和去折叠现象.利用酸碱中和方法,解离SZLF蛋白壳亚基,并再次构建成完整SZLF.用紫外-可见分光光度法和荧光光度法研究了构建纳米吡啰红G核-铁蛋白的途径.定量分析结果表明,每分子apoSZLF可捕获12分子吡啰红G于蛋白壳内,构建纳米吡啰红G核-铁蛋白.分析了apoSZLF直接捕获和释放吡啰红G的途径与速率,为后续构建高存量纳米顺铂核-铁蛋白药物载体提供了可行性技术.

电泳和质谱技术研究4种胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性

采用电泳和质谱技术对所制备的鸡、鸭、牛和猪胰脏铁蛋白的亚基类型和等电点特性进行了研究。采用天然聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）技术研究的结果表明，上述4种铁蛋白呈现不同的迁移率，据此可知鸡胰铁蛋白的相对分子质量（Mr）〉鸭胰铁蛋白的Mr〉黄牛胰铁蛋白的Mr〉猪胰铁蛋白的Mr，而且均大于马脾铁蛋白（HSF）的Mr。采用十二烷基硫酸钠（SDS）-PAGE技术研究的结果表明，上述4种铁蛋白均由H（heavychain）和L（1ightchain）类型的亚基组成，但H和L亚基的相对数量（即H／L亚基数量的比值）有差别。采用肽指纹图谱技术分别鉴定各铁蛋白的H和L亚基。选用变性等电聚焦方法研究发现，上述4种铁蛋白分别由3～6种不同等电点的亚基聚合体组成，说明铁蛋白的H和L亚基之间呈现复杂的相互作用和不同的聚合体。不同陆生动物胰脏铁蛋白亚基之间相互作用的强度和聚合态存在着差异，这一差异特性可能与调控铁蛋白释放铁的速率有关，也与动物对铁的需求和铁解毒速率有关。

双向电泳技术研究镉诱导后牙鲆肝的差异蛋白质组

采用改良的TCA/丙酮法直接提取牙鲆肝脏蛋白质组,并采用双向凝胶电泳技术予以分离.实验结果表明:经氯化镉诱导后,牙鲆肝表达出16个差异蛋白质(斑点),其中4个斑点上调,2个斑点下调,6个斑点消失,新增4个斑点;并且蛋白质斑点在凝胶上的分布表现出较高的重复性.一旦这些差异蛋白质点在双向凝胶电泳图谱上实现标准指纹化后,其图谱中的差异蛋白斑点分布规律可用于监测与评价流动水体中镉污染程度及危害性.

优化海兔肝蛋白质组提取与分离技术

为了提高海兔肝脏蛋白质组的提取及研究效率,本文描述和比较了3种提取海兔肝脏蛋白质组的方法:裂解液浸泡-超速离心,丙酮-TCA沉淀-裂解液浸泡,裂解液浸泡-丙酮-TCA-裂解液溶解.然后采用常规SDS-PAGE双向电泳对提取出的蛋白质进行检验,用M elan ie 4 Trial软件分析电泳图谱,通过对蛋白质分辨率和斑点总数的比较,选出一种更适合海兔肝蛋白质的提取方法.结果表明采用丙酮-TCA沉淀-裂解液浸泡法提取海兔肝蛋白质所得的双向电泳图谱不论从蛋白质斑点分辨率还是总数上都优于其他两种方法,更适合提取分离海兔肝脏蛋白质.

差速离心结合蛋白质组学技术研究受镉盐胁迫后的牙鲆肝差异蛋白质

人工构建镉盐污染源,选用差速离心结合双向凝胶电泳(2D-PAGE)法,高效提取、分离和筛选牙鲆(Paralichthys olivaceus,PO)受镉盐胁迫后的肝脏全蛋白和差异蛋白质。实验结果表明:选用直接裂解法提取牙鲆肝(PO liver POL)全蛋白质且用2D-PAGE分离,可获得约800个蛋白斑点,其中镉盐诱导了11个差异蛋白斑点。以相对离心力为1000×g、12000×g和100000×g的差速离心法,分别制备了3种沉淀蛋白和1种胞浆蛋白,称为POL组分Ⅰ、POL组分Ⅱ、POL组分Ⅲ和POL组分Ⅳ(胞浆蛋白),蛋白斑点数目分别为380、550、500和850个,总计2280个,明显高于直接裂解法。比较分析法发现,差速离心结合2D-PAGE分离技术可获得牙鲆肝脏受镉盐胁迫后表达的54个差异蛋白质,并适合于用肽质量指纹(peptide mass fingerprint,PMF)图谱技术鉴定。本实验所建立的差速离心结合蛋白质组学技术可高效提取、分离和鉴定组织全蛋白或差异蛋白,并能有效地筛选出蛋白指示物。

蛋白质组学技术筛选与鉴定镉诱导下褐云玛瑙螺肝脏的差异蛋白质

比较丙酮/TCA沉淀法和直接裂解法,优化提取与分离褐云玛瑙螺(Achatina fulica,AF)肝脏全蛋白。采用丙酮/TCA沉淀法,可获得约600个蛋白质斑点。用0.5 mg/L CdCl2溶液浸泡后的去梗小白菜喂养AF,并作为镉盐诱导AF肝脏表达应激蛋白质的实验材料。采用蛋白质组学技术筛选出由镉盐诱导AF肝脏表达的14个差异蛋白质斑点,并用肽质量指纹图谱技术(peptide mass fingerprinting,PMF)和数据库比对法初步鉴定出7种差异蛋白质,其中部分为热激蛋白(heat shock protein)、甲基转移酶(Methyltransferase)、三磷酸腺苷结合盒子转运体(ABC transporter)、钼酸盐转运子亚基(molybdate transporter subunit)和磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)。差异蛋白质均参与镉盐代谢,并适合作为监测土壤或食物中镉污染程度及危害性的指示蛋白质。

茶多酚锰络合物诱导肝癌细胞凋亡的差异蛋白质表达

目的研究茶多酚锰络合物(TP-Mn)诱导肝癌细胞HepG2凋亡过程中差异蛋白质的表达。方法 HepG2细胞分别与茶多酚(TP)700 mg·L-1,TP-Mn 700 mg·L-1,茶多酚锗(TP-Ge)700 mg·L-1作用48 h后,光学显微镜法观察细胞形态的变化;流式细胞仪检测细胞凋亡率;双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE)法分离HepG2细胞表达的差异蛋白;肽质量指纹法鉴定差异蛋白质。结果光学显微镜检查发现,TP和TP-Mn组HepG2细胞数量明显减少,细胞皱缩变形,并出现死亡细胞;TP-Ge组HepG2细胞数量无明显减少。流式细胞仪检测发现,TP-Mn组细胞凋亡率为(30.1±0.7)%,明显高于TP组(12.3±0.4)%(P<0.05)。2D-PAGE结果显示,TP-Mn诱导HepG2细胞凋亡过程中表达了多种差异蛋白质;肽质量指纹法鉴定结果显示,其中匹配率较高的差异蛋白质为γ-肌动蛋白和酪氨酸3/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白。结论 TP-Mn具有诱导HepG2细胞凋亡的能力,并有差异蛋白质表达。

反应温度和pH影响魟鱼肝铁蛋白释放铁速率的研究

小批量制备电泳纯魟鱼肝铁蛋白（liver ferritin of Daryatisakajel，DALF）．在不同反应温度和pH条件下，研究温度和pH对DALF释放铁速率、动力学和级数转换特性的影响．实验结果表明，随着反应温度递增（30-45℃），DALF释放铁的速率明显不同，但DALF释放铁的全过程均呈复杂途径．通过提高反应温度和增加释放铁的速率途径均无法使DALF释放铁的途径由复杂转换为简单．不同pH的反应介质直接影响DALF释放铁的速率，在弱酸介质中，DALF释放铁的速率明显高于在弱碱介质中．在pH5．0条件下，DALF以一级反应动力学的全过程途径释放铁，使释放铁的复杂途径趋于简单化．在生理pH或中性介质条件下，铁蛋白亚基之间相互作用强度起着控释DALF释放铁速率且表现出复杂动力学特性．

鲨鱼肝铁蛋白亚基解离与组装机理的研究

小批量制备质谱纯鲨鱼肝铁蛋白(Liver Ferritin of Sphyrna zygaena,SZLF)。在弱酸介质(pH1.0)中,天然电泳结果显示,SZLF蛋白质亚基20 min后开始解离。选用透射电子显微镜跟踪SZLF亚基解离与重组装全过程和蛋白壳与铁核尺寸变化,发现SZLF在亚基酸解离过程中,随着pH值的降低,铁核和蛋白壳的尺寸呈现相同的变化趋势,这种变化趋势可能与铁核内层铁的释放和蛋白壳的解离与去折叠有关。SZLF蛋白壳的重组装过程则是一个快速过程,并且是由松散熔球态向紧密态转变的过程。SZLF由单类型亚基组成,而马脾铁蛋白(Horse Spleen Ferritin,HSF)由H和L两种亚基类型组成。在基质pH3.0条件和激光辅助下,混合HSF和SZLF仍然可释放各自的亚基且形成准亚基离子,供基质辅助激光解析电离飞行时间质谱分析,说明此时SZLF的亚基间相互作用强度减弱但并没有去折叠。TEM技术在铁蛋白解离和重组装过程中的应用,为进一步研究铁蛋白纳米包装的过程和机理提供新颖的、可行的和更加直观的研究手段。

人胎盘膜铁蛋白同类型双亚基功能、铁核结构和释放铁动力学研究

以人胎盘组织为实验材料,小批量制备电泳纯人胎盘膜铁蛋白(HPMF),对其结构与功能进行研究。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术揭示,HPMF蛋白壳由分子量分别为15 kDa(MF15)和20 kDa(MF20)的亚基组成,其中MF15蛋白含量约为MF20的3倍。经肽质量指纹图谱(PMF)技术鉴定,发现PHMF的MF15和MF20亚基与人铁蛋白(HF)L亚基均具有较高的同源性,提出HPMF由单类型但分子量不同的双亚基组成的新观点。在选用基质辅助电离激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术直接分析HPMF亚基稳定性过程中,获得5个质荷比(m/z)值为5071.25,9962.51,15131.55(MF15),19936.40(MF20)和20147.61的特征质谱峰,其对应的亚基分子式分别为[MF15]3+,[MF20]2+,[MF15]+,[MF20]+和[MF20+Fe]+。ICP-MS分析发现,HPMF铁核中的铁和无机磷酸盐(Pi)含量仅为85Fe3+/HPMF和15Pi/HPMF,其中Fe3+/Pi比值约为5.72,明显低于绝大多数哺乳动物铁蛋白,但却高于细菌铁蛋白(BF)。在释放铁动力学方面,HPMF以一级反应动力学途径释放完整铁核中的铁量,其释放时间约需750 min,其释放铁的速率慢于马脾铁蛋白(HSF)和猪胰铁蛋白(PPF)(约60 min)。根据HPMF完全不同于大部分哺乳动物、植物和细菌铁蛋白的新颖结构与功能,提出HPMF在母体和胎儿之间中起着释放、储存和转运铁的复合生理功能的铁转运模型。

细菌铁蛋白电子光谱和释放铁动力学的新颖特性

棕色固氮菌细菌铁蛋白(Bacterial ferritin ofAzotobacter vinelandii,AvBF)分子结构由蛋白壳、铁核和横跨蛋白壳的电子隧道组成.细菌铁蛋白由24个相同类型的亚基组成,其分子量略高于魟鱼肝铁蛋白(Liver ferritin ofDasyatis aka-jei,DALF).电泳纯的AvBF在可见光谱区内呈现出4个特征吸收峰,波长分别位于414(α峰),525(β峰),555(S峰)和585(未知)nm.经Na2S2O4还原后,其AvBF在紫外可见区内的整体吸收峰强度明显增高.经物理铂金电极还原后,AvBF的α特征吸收峰(414 nm)强度随着控制还原电位降低(-200,-400,-600 mV vs NHE)而增强.动力学研究表明,在弱碱(pH8.0)条件下,AvBF和DALF均以二分之一级反应动力学方式释放铁,均未表现出释放铁速率转换行为,认为AvBF和DALF的释放铁速率和铁蛋白蛋白壳的柔性调节速率处于同步进行状态,使铁蛋白释放铁的过程符合二分之一级反应动力学规律.

杂色鲍碱性磷酸酶在醇、醛和酮溶液中的失活作用

报道了杂色鲍碱性磷酸酶(ALP)在甲醇、乙醇、丙醇、甲醛、丙酮等溶液中的失 活动力学．结果表明:酶的剩余活力随着有机溶剂浓度的增大而迅速下降．测得上述 5种有机溶剂对该酶的半抑制率(IC50)分别为5．41、3．07、1．80、31．0×10-3、2．30 mol／dm3．在这些有机溶剂溶液中酶的失活过程都是可逆反应．检测醇、醛、酮对该酶 的失活作用机理,结果表明甲醇、乙醇、丙醇对杂色鲍ALP的失活作用均为非竞争性 机制,其抑制常数分别为5．36、3．02、1．80mol／dm3．甲醛、丙酮对杂色鲍ALP的失活 作用都呈现为混合型抑制,其对游离酶的抑制常数(K1)分别为24．7×10-3、1．66 mol／dm3;对酶-底物络合物的抑制常数(KIS)分别为56．2×10-3、5．40mol／dm3．

猪胰铁蛋白释放铁和磷酸盐的动力学特性

猪胰铁蛋白(p ig pancreas ferritin,PPF)铁核由179 phosphate/PPF和1698 Fe3+/PPF组成,平均磷铁比值为1∶9.5.PFF铁核表层由较高的磷铁比组成.选用电子光谱技术研究PPF释放铁和磷酸盐全过程,发现PPF以两种不同速率途径释放铁与磷酸盐.在弱酸条件下,PPF释放铁的速率明显高于在弱碱条件下的速率,证实PPF蛋白壳的柔性调节能力强弱是控制释放铁和磷酸盐速率的重要因素之一.

提取与分离方法影响海兔口腔神经节蛋白质组的分离效果

选用丙酮沉淀法和直接裂解法分别提取离蓝斑背肛海兔（Notarcus leachii cinvsus Stimpson，NLCS）口腔神经节（Buccal Ganglion，BG）全蛋白质，发现采用直接裂解法所获得BG蛋白质种类多于丙酮沉淀法．在第一向等电聚焦电泳（IEF）中，分别选用pH为3．0—9．0，4．0～6．0和5．0～8．0的载体两性电解质，发现载体两性电解质pH范围为5．0—8．0时分离效果最好．使用Melanie 4 Trial软件统计BG蛋白质斑点数目约为290点，适于开展BG蛋白质组学研究．

优化提取与分离海兔大脑神经节蛋白质组

蓝斑背肛海兔(Notarcus Leachii cirrosusStimpson,NLCS)属于海洋软体动物.NLCS大脑神经节(cerebral ganglion,CG)富含高丰度的脂类物质,并干扰了三氯醋酸-丙酮法沉淀CG蛋白质.本实验的目的是找到一种适合提取、分离海兔CG蛋白的方法.经各种实验方法对比后,发现超速离心法能有效分离CG破碎液中的脂类化合物,提高双向凝胶电泳法分离BG蛋白质组的分辨率,大约可检测到450个蛋白质点.

金乌贼视神经节蛋白质组分离方法的初步研究

选用TCA／丙酮沉淀法、缓冲液法、柱层析法、裂解液法和裂解液-超速离心法分别提取金乌贼视神经节蛋白质，其中蛋白质得率较高的方法有裂解液-超速离心法、裂解液法，其次为TCA／丙酮沉淀法．经双向凝胶电泳分离，并采用Melanie 4 Trial软件统计蛋白质斑点数目．发现pH5～8范围的载体两性电解质适合于分离视神经节蛋白质组，其电泳图谱中多数蛋白质斑点清晰可见，显示出高分辩率、重复性好和易取样供质谱分析的优点，适合于开展视神经节蛋白质组学研究．裂解液-超速离心法是金乌贼视神经节最佳蛋白质提取方法．

不同等电点的魟鱼肝铁蛋白释放铁速率的比较研究

选用热变性法、离子交换层析技术和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(PAGE)小批量制备电泳纯魟鱼肝铁蛋白(Liverferritin ofDasyatis akajei,DALF)和黄牛胰脏铁蛋白(Scalper pancreas ferritin,SPF).等电聚胶电泳技术指出,DALF和SPF分别显示3和2条不同等电点铁蛋白层析带,推测这一现象与铁蛋白含铁量无关,与各自蛋白壳H和L亚基分布不同且形成不同表面电荷有关.不同等电点且相同含铁量的DALF,表现出不同的释放铁速率,其释放铁全过程均可分为快速和慢速阶段,符合一级反应动力学规律.铁蛋白可通过自身蛋白壳H和L亚基分布和相互作用强度的差异性,产生不同的柔性调节作用,控制不同释放铁的速率.