CRIP1生物学功能的定量蛋白质组学分析

CRIP1(cysteine-rich intestinal protein 1)是含有双锌指结构域的蛋白,在很多肿瘤细胞中高表达,但其在肺癌细胞中的生理学功能尚不明确。本研究应用定量蛋白质组学探究CRIP1过表达对肺癌顺铂耐药细胞(A549/DDP)的影响及作用机制。运用慢病毒载体系统构建了CRIP1过表达的A549/DDP稳转细胞系,利用Western Blotting证实了单克隆细胞系中CRIP1的过表达。发现CRIP1过表达能够加快细胞增殖,增加细胞的耐药性。通过定量蛋白质组学分析,鉴定了CRIP1过表达引起的蛋白质组的变化,并且对上调和下调的蛋白进行聚类分析。结果表明,CRIP1过表达上调了烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)和NAD依赖型氧化还原酶的表达,从而促进细胞的增殖,并且提高了细胞的耐药性。

小型猪发育期牙胚蛋白提取方法探讨

目的:比较不同蛋白质提取方法在牙胚蛋白提取中的效果,寻找适合牙齿发育高通量蛋白质组学分析的蛋白质提取方法。方法:取猪胚胎第40、50、60天第三乳磨牙牙胚,利用碱性碳酸盐溶液提取牙胚初步钙化部分的蛋白,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳比较液氮研磨法和电动研磨器研磨法提取牙胚总蛋白效果,BCA(bicinchoninic acid)蛋白浓度测定法比较RIPA裂解液与尿素溶液提取牙胚总蛋白含量。结果:与液氮研磨法相比,电动研磨法提取蛋白后的聚丙烯酰胺电泳图谱蛋白条带明显更深,蛋白含量高。尿素溶液对牙胚总蛋白的提取量高于RIPA裂解液组,蛋白电泳分离效果均可。结论:采用电动研磨器研磨牙胚,组织损失量小,提取蛋白效果好于液氮研磨;采用尿素溶液提取牙胚总蛋白效果优于RIPA裂解液。初步找到适合下游高通量蛋白质组学分析的牙胚蛋白提取方法。

nc2Cancer:一个研究与癌症相关人类非编码RNA的数据库

伴随着高通量测序技术的飞速发展,许多新型的非编码RNA陆续被发现,比如长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(Circular RNA)。先前的研究已经表明这些非编码RNA在基因表达调控过程中起着很重要的作用,并且与癌症的发生有着很密切的联系。但是,由于研究者们仍然对它们行使何种功能知之甚少,鉴定这些非编码RNA是否与人类癌症存在密切的相互关系仍然是一个巨大的挑战。为了促进这一领域的研究,这篇文章的作者分析了大规模的RNA相互作用数据,然后建立了数据库nc2Cancer(http://www.bioinfo.tsinghua.edu.cn/nc2Cancer/index.php)。这个数据库的目标便是提供非编码RNA与癌症之间的全面关系。现在,该nc2Cancer数据库包括了三种类型的非编码RNA分子:长链非编码RNA,环状RNA以及由假基因转录而成的RNA。这项研究将有助于研究者更好地去理解非编码RNA的功能以及它们在人类癌症发生过程中所起到的作用。

基于microRNA共调控网络的microRNA调控机制研究

已有研究通过计算和实验的手段,证明了不同的microRNA(miRNA)通过相互之间的合作,来共同调控它们所共有的靶基因。对miRNA之间这种合作行为的特性的研究,能够帮助我们更好的理解miRNA的调控机理。本文建立了一个网络来描述miRNA之间的合作关系,并通过对该网络的分析,得出了四点关于miRNA调控机制的性质。第一,基因靶标数目越多的miRNA倾向于与越多的miRNA伙伴进行合作。第二,进化上保守的miRNA所具有的共调控伙伴的数目显著多于非保守的miRNA。第三,以上的性质是跨物种的存在的(人与小鼠)。第四,miRNA与蛋白质在系统层面性质存在一定的相似。

基于第二代测序数据识别肿瘤基因突变的工具比较

使用第二代测序数据来发现癌细胞中的基因组突变,一直是很重要的科学应用问题。此研究使用一个癌症病人的大量数据,评估了甄别基因组突变的几个现有工具。经过比较各工具的方法和正确率,本文发现各自都有自己的优点和缺点。针对这些优缺点,本文提供一些建议,让工具使用者能更好地选择合适的工具。

SIRT3过表达通过调控细胞代谢转换抑制肾肿瘤细胞的增殖

目的:研究SIRT3对肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)769-P细胞增殖和抗氧化能力的影响,并进一步探究其作用机制。方法:在769-P细胞的基础上构建SIRT3过表达稳转细胞系;利用CCK-8试剂检测769-P SIRT3过表达细胞的增殖速度;利用CellROX~Deep Red染料并结合流式细胞分析检测SIRT3过表达对769-P细胞中ROS水平的影响;利用定量蛋白质组学和代谢组学的方法,探究SIRT3对769-P细胞的作用机制。结果:CCK-8实验结果表明,769-P SIRT3过表达细胞的生长速度与对照细胞相比下降了约48%;定量蛋白质组学分析显示,769-P SIRT3过表达细胞中ALDOA、ALDOA、ENO2、PKM、LDHA、LDHB表达量下调约0.4至0.7倍,SDHB和CS上调约1.3倍;代谢组学分析显示,PEP、pyruvic acid、lactate、carnitine水平下降约0.4至0.7倍,isocitric acid和acetyl-CoA水平升高分别约1.3和2.8倍;分析还显示SIRT3过表达上调SOD2、TXN、GPX4和GLRX5的表达量约1.3至2倍,降低ROS水平约40%,增强细胞对过氧化氢的耐受力。结论:SIRT3过表达引起769-P细胞的代谢转换,从而抑制其增殖;且上调769-P细胞中抗氧化酶的表达,降低ROS水平,增强细胞的抗氧化能力。

乙酰半胱氨酸介导的果蝇蛋白质表达谱的变化

N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC)是常用的抗氧化剂,并被用于慢性阻塞性肺疾病的治疗。本研究通过用富含NAC和不含NAC的营养物培养果蝇,发现NAC可以有效提高果蝇体内谷胱甘肽的(glutathione,GSH)含量,并且提高NADH和NAD+的比例。应用定量蛋白质组学,我们鉴定到了239种蛋白在NAC处理过的果蝇和对照组果蝇中有差异表达;其中227种蛋白的表达上调,12种蛋白的表达下调。上调蛋白主要包括抗氧化酶体系以及GSH合成和利用相关的蛋白。本研究还应用代谢组学方法分析了糖酵解及三羧酸循环通路上的代谢分子,发现NAC可以降低生物体的基础代谢水平。本项研究系统分析了NAC对果蝇的代谢水平、氧化还原稳态以及抗氧化酶体系的影响,阐明NAC在生物体抵抗氧化压力和抗衰老方面的作用。

结核病疫苗和耻垢分枝杆菌引起树突状细胞差异免疫反应的蛋白质组学分析

研究结核分枝杆菌和免疫细胞的相互作用对发展新的结核病防治策略至关重要.由于结核分枝杆菌生长缓慢,且需要在高等级生物安全实验室中进行操作,快速生长非致病的耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)经常用来作为结核分枝杆菌的模式菌开展相关研究.为了探讨耻垢分枝杆菌和结核分枝杆菌对免疫系统产生的不同影响,本课题组利用缓慢生长的结核菌的减毒活疫苗卡介苗(BCG)和耻垢分枝杆菌mc2155分别感染小鼠(Mus musculus)树突状细胞DC2.4细胞,通过蛋白质组学分析,阐述宿主细胞对BCG和耻垢分枝杆菌不同的免疫反应.结果表明,BCG在DC2.4中生存时间比耻垢分枝杆菌长.定量蛋白质组学发现耻垢分枝杆菌激活了Ⅰ型干扰素信号通路,上调了AIM2,IFI204,IFIT1和ISG15蛋白的表达.相反,BCG的侵染对宿主细胞的蛋白组影响不大.分泌组学的结果显示,耻垢分枝杆菌的侵染诱导树突状细胞分泌更多的细胞趋化因子以及ISG15,TNF和IL-6等细胞因子,说明耻垢分枝杆菌的侵染促进了宿主细胞的细胞因子和趋化因子的释放,从而迅速地清除侵染的细菌.与此一致的是,耻垢分枝杆菌侵染的小鼠原代免疫细胞比BCG侵染产生更多的IFN-γ.进一步的研究发现,ISG15过表达阻止分枝杆菌进入宿主细胞.综上所述,本研究证明与缓慢生长的BCG相比,耻垢分枝杆菌引起宿主细胞更强烈的免疫反应,致使耻垢分枝杆菌在宿主细胞中被迅速清除.同时,本研究组发现耻垢分枝杆菌侵染引起的ISG15上调阻止了分枝杆菌进入宿主细胞.

定量蛋白质组学分析ClpS在分枝杆菌耐药中的功能

ClpS是原核生物蛋白质降解复合物ClpAPS的重要组成成分,它可以识别某些特定的氨基酸序列并将其呈递给ClpAP以促进其降解。同时,ClpS也抑制了其他蛋白质底物的降解。本研究通过在耻垢分枝杆菌中过度表达ClpS,发现所构建的重组菌株提高了利福平的抗药性。应用定量蛋白质组学技术,我们系统地分析了过度表达ClpS对于细菌蛋白质组的影响,并推测出细菌抗利福平的分子机制:ClpS促进稳态的调整、促进药物沉降以及加速药物代谢。本研究首次通过改变细菌降解复合物的相关蛋白的表达增加细菌的抗药性,并证明蛋白质组学技术是细菌的抗药性研究以及耐药株筛选的重要工具。

ISG15过表达抑制THP-1细胞的增殖与吞噬

目的:干扰素刺激基因15蛋白(Interferon-stimulated Gene 15,ISG15)是由I型干扰素诱导产生的类泛素蛋白,在先天免疫中起重要作用,本文旨在阐明ISG15的表达水平对巨噬细胞功能的影响并进一步探究其作用机制。方法:构建ISG15过表达质粒并通过慢病毒感染的方法整合进入THP-1细胞中,通过流式细胞仪分选出单克隆ISG15过表达细胞系,利用Western Blotting的方法验证ISG15在细胞内的过表达效果。在构建成功的细胞系中进行CCK8细胞增殖实验和Latex Beads细胞吞噬实验,最后通过定量蛋白质组学的方法观察细胞内蛋白质水平上变化。结果:Western Blotting的结果验证了ISG15在THP-1巨噬细胞系中的过表达效果,证明了ISG15过表达巨噬细胞系的成功构建。CCK8细胞增殖实验的结果表明,ISG15过表达的细胞系与对照组细胞系相比其增殖能力减弱;Latex beads细胞吞噬实验显示ISG15过表达细胞系的吞噬能力发生下降,并在蛋白质组学数据中找到糖酵解相关酶和膜转运蛋白下调的证据。结论:ISG15过表达能够降低与糖酵解相关的蛋白从而导致增殖能力的下降;同时也引起膜转运相关蛋白下调造成吞噬能力降低。