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.     

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.     

异体异位发育睾丸组织的蛋白质组图谱构建及差异蛋白分析*

[摘要] 目的 应用蛋白质组学实验方法对在异体异位生长发育的新生小鼠睾丸组织进行差异蛋白分析,从而对睾丸组织体外移植模型用于生精细胞发育研究的可行性提供进一步的理论依据。方法 以新生小鼠睾丸组织为供体,免疫缺陷小鼠为受体进行组织移植,移植8周后收集移植物组织,采用双向凝胶电泳（2-DE）分离移植物组织总蛋白,同时分离8周正常小鼠睾丸组织总蛋白作对比分析,运用ImageMaster 2D Elite 5.0图象分析软件识别移植物组织与正常组织差异表达的蛋白质点,应用基质辅助电离解析飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）获取肽质量指纹图谱（PMF）,检索数据库鉴定差异表达的蛋白质点。结果 正常睾丸组织和移植物组织双向电泳图谱的平均蛋白质点数分别为(1 326±15)个和(1 561±20)个,3次重复实验的蛋白质点位置重复性较好。通过比较两者的双向凝胶电泳图谱,得到表达差异量较大的蛋白质点21个。选取6个仅在正常睾丸组织中有表达的蛋白质点进行质谱和生物信息学分析,鉴定出的6种蛋白质,除血红蛋白α1链（Hba-a1）外,其他5种蛋白均为在小鼠睾丸中有较高表达的蛋白质,包括A激酶锚定蛋白结合的精子蛋白(ASP)、磷脂过氧化氢物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)、精子蛋白(Sp17)、天门冬酰胺酶样蛋白(ASRGL1)和过氧化物氧化还原因子4(Prdx4)。结论 在本实验中,从异体异位生长发育成熟的新生小鼠睾丸组织中检测到5种在睾丸中特异性高表达蛋白质的缺失,这些蛋白质主要在精子运动、精子顶体形成以及精子的受精等功能中发挥作用。     

采用iTRAQ方法研究男性弱精子症精子蛋白的差异表达

目的:探讨精子蛋白在成年男性弱精子症中的差异表达情况。方法:用iTRAQ标记以及二维高效液相色谱/串联质谱联用的方法研究成年男性正常精子以及轻、中、重度弱精症患者的精子蛋白表达情况。结果:以正常组作为参照,本研究共发现1 073个蛋白质与弱精症相关。其中,与正常相比,轻度、中度和重度精子表达上调蛋白数为474,232和311,精子表达下调蛋白数为529,800和719,上调和下调的蛋白质数量在弱精子症患者组构成比存在明显差别(P<0.05),以蛋白质表达数量降低为主。经蛋白功能注释,弱精症中明显上调和下调的蛋白质主要为结合、酶催化、分子结构、酶调节以及氧化还原功能等相关蛋白。其中,38个蛋白明确与精子发生、精子活动及受精过程相关。结论:采用iTRAQ标记技术能很好的应用于弱精症精子蛋白质组学研究。同时,弱精症中部分精子蛋白质表达以蛋白质数量降低为主,并且其变化幅度与弱精症严重程度相关。     

钙网蛋白calreticulin在小鼠睾丸中的表达及意义

目的:研究钙网蛋白(calreticulin,CRT)在成年小鼠睾丸组织中的表达及分布,探讨CRT在小鼠睾丸发育及其精子发生过程的功能?方法:运用免疫印迹法和免疫组织化学术,检测CRT在小鼠睾丸组织中的表达和分布?结果:免疫印记法证实CRT在成年小鼠睾丸高表达,同时免疫组织化学显示阳性信号主要集中在小鼠睾丸精原细胞和间质细胞?结论:CRT在小鼠睾丸中的定位提示其可能与精原细胞更新和分化以及雄激素分泌密切相关?     

利用邻近生物素标记技术结合质谱分析鉴定核仁相关蛋白

目的：在小鼠胚胎干细胞（mouse embryonic stem cell,mESC）中,基于抗坏血酸过氧化物酶（engineered ascorbate peroxidase,APEX2）的邻近标记技术和质谱鉴定核仁相关蛋白。方法：构建稳定过表达APEX2?FBL细胞系,通过APEX2邻近标记技术获得生物素标记蛋白,用链酶亲和素包裹的磁珠对生物素标记的蛋白进行富集,随后运用液相色谱?串联质谱（liquid chromatography?tandem mass spectrometry,LC?MS/MS）鉴定,并对数据进行生物信息学分析,筛选差异蛋白。结果：成功构建稳定高表达APEX2?FBL细胞系;Western blot结果显示,通过APEX2邻近标记技术获得大量生物素标记蛋白;质谱鉴定出837个差异蛋白,且生物学过程多与核仁相关。结论：利用邻近生物素标记技术结合质谱分析是一种可行的鉴定核仁相关蛋白的方法。     

丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶SRPK2在小鼠睾丸组织中的表达及意义

【摘要】 目的 通过研究丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶2（serine/arginine-rich protein specific kinase 2，SRPK2） 基因mRNA及其编码蛋白产物在小鼠睾丸组织中的表达特征，探讨该基因在精子发生过程中的作用及意义。 方法 分别采用半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和蛋白免疫印迹杂交（Western blotting）分析该基因mRNA及蛋白产物在小鼠多种组织中的表达；利用实时定量PCR（real-time quantitative PCR）分析SRPK2 mRNA在不同发育阶段小鼠睾丸组织中的差异表达；应用免疫组织化学染色和间接免疫荧光技术观察SRPK2蛋白在小鼠曲精小管中的细胞定位和生精细胞内的亚细胞定位。 结果 半定量RT-PCR和Western blotting分析显示SRPK2 mRNA和蛋白在小鼠睾丸组织中均大量表达；实时定量PCR分析发现SRPK2 mRNA在5周及8周龄雄性小鼠睾丸组织中显著表达，具有明显的阶段特异性表达特征。免疫组织化学染色结果表明SRPK2蛋白阳性着色主要位于曲精小管中的长形精子细胞核；间接免疫荧光分析显示SRPK2蛋白定位于长形精子细胞核表面。 结论 SRPK2基因在小鼠睾丸组织中大量表达，并且具有显著的阶段特异性表达特征和明确的细胞核定位，极有可能在小鼠精子发生的变态成形期参与mRNA前体分子的剪接过程，其作用机制值得进一步深入研究。     

间充质干细胞定向成骨细胞分化的蛋白质组学分析

目的:探讨用蛋白质组学方法分析人骨髓间充质干细胞(MSCs)定向成骨细胞诱导分化中细胞蛋白表达谱的改变. 方法: 从人骨髓细胞中分离获得MSCs,经细胞表型及多向分化能力测定鉴定MSCs的纯度和功能后,采用定向成骨细胞分化诱导培养体系,于分化后14 d分别提取未分化细胞及分化后细胞的总蛋白,双向电泳分析,确定蛋白差异点,经酶切后行蛋白肽质量指纹谱鉴定差异蛋白表达. 结果: 双向电泳找到38个蛋白差异点,质谱分析鉴定出23个差异蛋白分子表达. 结论: 用蛋白质组学方法可高通量筛选与MSCs定向诱导成骨细胞分化相关的重要蛋白.     

小鼠细胞差异表达蛋白SWATH定量方法的建立

<正>在生物学和临床医学研究中,基于质谱的蛋白质组学研究方法已成为一种强有力的工具~([1-2]),目前,比较主流的蛋白质组学研究方案是使用液相色谱-串联质谱联用系统(liquid chromatograph with tandem mass spectrometry,LC-MS/MS),一次实验可鉴定到上万种蛋白质。在发现蛋白组学研究领域,稳定同位素标记和无标记相对定量的方法已被广泛用于差异蛋白表达谱研究~([3-4]),特别在最近一段时期,由于高分辨定量蛋白质组     

后纵韧带骨化症患者后纵韧带组织的蛋白质组学

[摘要]目的采用蛋白质组学方法分析、寻找后纵韧带骨化症(OPLL)的特异性蛋白标志。方法采用荧光差异双向电泳法研究OPLL患者及正常人韧带组织的双向电泳图像。采用飞行时间质谱进行鉴定并分析差异表达的蛋白质点。结果两组样本均得到约1 100个蛋白质点,50个点表达有改变。切胶获得45 个蛋白质点的肽段样本,质谱鉴定为21个蛋白质或肽段。其中15个血液蛋白,其余6个蛋白中4个表达下调;2个表达上调。RT-PCR检测表明烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的激素脱氢酶, 伴肌动蛋白相关锚定蛋白及Ⅵ型胶原蛋白mRNA变化与电泳结果一致。结论这些差异表达蛋白可能是OPLL的特异表达蛋白。     

人受精促进肽受体(TCP11c)基因的克隆、表达及选择性剪接

目的 分离、克隆人受精促进肽受体TCP11基因1个新的转录本TCP11c的全长cDNA,研究其表达的阶段性、组织特异性及TCP11c基因3种转录本的剪接方式。方法 运用BLAST方法获得与TCP11a同源的ESTs,以逆转录的人睾丸cDNA为模板进行PCR扩增,将PCR扩增片段克隆入p哪M—TeMy载体并516序;采用BLAST、ClustalW及RT—PCR方法分析各转录本的基因组结构及剪接方式;RT—PCR方法分析其组织表达的特异性和阶段性。结果 获得1个新的全长cDNA,它编码440个氨基酸的蛋白质,与TCP11a、b相比,在基因组的5′—端存在复杂的外显子剪接现象。RT—PCR结果显示该转录本在正常睾丸中表达,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中未见该基因表达。结论 从人睾丸组织中分离到人受精促进肤受体TCP11基因1个新的转录本TCP1c,结合mTcp-11的功能提示,TCP11基因a、b、c这3种转录本对精于发生和人受精过程可能起重要作用。     

人受精促进肽受体(TCPllc)基因的克隆、表达及选择性剪接

目的 分离、克隆人受精促进肽受体TCPll基因1个新的转录本TCPllc的全长cDNA,研究其表达的阶段性、组织特异性及TCPll基因3种转录本的剪接方式。方法 运用BLAST方法获得与TCPlla同源的ESTs,以逆转录的人睾丸cDNA为模板进行PCR扩增,将PCR扩增片段克隆入pGEM-T easy载体并测序;采用BLAST、ClustalW及RT-PCR方法分析各转录本的基因组结构及剪接方式;RT-PCR方法分析其组织表达的特异性和阶段性。结果 获得1个新的全长cDNA,它编码440个氨基酸的蛋白质,与TCPlla、b相比,在基因组的5′-端存在复杂的外显子剪接现象。RT-PCR结果显示该转录本在正常睾丸中表达,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中未见该基因表达。结论 从人睾丸组织中分离到人受精促进肽受体TCPll基因1个新的转录本TCPllc, 结合mTcp-11的功能提示,TCPll基因a、b、c这3种转录本对精子发生和人受精过程可能起重要作用。     

小鼠腹腔手术睾丸注射抑制模型的建立

摘要： 目的 建立小鼠睾丸注射模型,获得一种蛋白抑制的简便易行、高效且存活率高的方法,为小鼠精子发生的相关实验研究提供借鉴。 方法 通过腹腔手术暴露小鼠睾丸,睾丸内进针注射蛋白抑制剂,间断缝合法缝合切口。 结果 组织学结果观察发现,实验抑制组小鼠睾丸生精小管内精母细胞染色体排列紊乱,存在中期阻滞现象,无法正常分裂。此模型实现了小鼠睾丸内蛋白的功能抑制,且小鼠存活率高。 结论 小鼠睾丸抑制方法常用阴囊注射法,手术时间局限性大。小鼠腹腔手术睾丸注射法可实现3周龄小鼠睾丸内蛋白抑制,实验成功率高,抑制效果好,有利于精母细胞减数分裂相关研究。     

Boule基因在小鼠精子发生过程中的动态表达

目的:研究雄性不育相关基因Boule在小鼠出生后首个精子发生波中的动态表达,探讨Boule在精子发生过程中的调控作用。方法:运用免疫印迹法分析BOULE蛋白在多组织中的表达情况。运用实时荧光定量、免疫组织化学和免疫荧光技术检测Boule m RNA和BOULE蛋白在雄性小鼠出生后首个精子发生波各个时间点中的表达。结果:1免疫印迹法显示BOULE蛋白在睾丸中特异性高表达,在出生后16 d睾丸可被检测到,并在随后的发育中睾丸和成年睾丸持续表达;2实时荧光定量方法证实Boule m RNA在雄鼠出生后14 d睾丸中可被检测到,20 d呈现表达高峰;3免疫组织化学显示在精母细胞及圆形精子细胞胞质中存在BOULE蛋白阳性信号。结论:Boule在精子发生过程中的表达是在发育水平精密调控的,在粗线期精母细胞和圆形精子细胞阶段的特异表达提示Boule可能在精母细胞进程和圆形精子细胞中发挥作用。     

Differential analysis of two-dimensional gel electrophoresis profiles of spermatozoa protein in human normal motility sperm and idiopathic asthenospermia

Objective: To evaluate the application of two-dimensional electrophoresis in the research of differentially expressed proteins in the human asthenospermia. Methods: Two-dimensional gel electrophoresis was performed on 4 normal sperm samples from healthy men and 4 sperm samples from 4 asthenospermia patients. After silver staining, the differential expression proteins were analyzed by PDQuest 2D analysis software. Results: Six differential protein spots were identified. Four spots showed increased expression in the control gels compared with the patient gels. Conclusion: The protein profiles of differential expression between the normal spermatozoa and idiopathic asthenospermia were established and some differential proteins were found. The data of this study would establish the better fundament for further isolation and identification of differentially expressed proteins in human asthenospermia sperm.     

尿道下裂大鼠与正常大鼠睾丸蛋白质二维电泳图谱分析

目的:探讨二维电泳技术在尿道下裂大鼠与正常大鼠睾丸差异表达蛋白研究中的应用.方法:孕SD大鼠10只,随机分为2组,妊娠12～19天,实验组和对照组分别予邻苯二甲酸二丁酯(DBP)500mg/(kg·d)、大豆油5 ml/d灌胃,第2l天取出仔鼠睾丸,提取总蛋白,进行二维凝胶电泳分离和图像分析.结果:按照5倍的表达量计算,发现有差异表达的蛋白质点9个,5个点在尿道下裂大鼠睾丸中高表达,而在正常大鼠睾丸为低表达;相反,在正常大鼠睾丸中高表达的4个点,在尿道下裂者为低表达.结论:初步建立了正常和尿道下裂大鼠睾丸的二维电泳图谱,并发现两者之间存在一些差异表达蛋白,为进一步进行尿道下裂大鼠睾丸差异表达蛋白的分离及鉴定奠定了良好基础.     

外层致密纤维在Akap4基因缺陷致小鼠精子尾部多种形态异常中的作用

目的：探讨外层致密纤维(outer dense fobres，ODF)在Akap4基因缺陷引起小鼠精子尾部多种形态异常中 的作用。方法：通过基因编辑技术构建Akap4基因缺陷小鼠模型。实验分为2组：成年Akap4基因缺陷雄鼠为实验组 (n=7)，成年野生型雄鼠为对照组(n=7)，比较2组小鼠的体重和睾丸重量；采用计算机辅助精液分析(computer aided sperm analysis，CASA)检测精子活动力，改良巴氏染色(modifi ed pap staining)检测精子形态学，扫描及透射电镜观察精 子超微结构，免疫荧光检测精子尾部蛋白表达及定位，睾丸切片HE及PAS染色检测睾丸生精功能，透射电镜观察曲 精细管超微结构。结果： Akap4基因缺陷小鼠精子总活动力为8.81%，明显低于野生型小鼠(P<0.01)，且无正常形态精 子，尾部缩短与尾部卷曲比例达91.18%，明显高于野生型小鼠(P<0.01)，睾丸重量、睾丸生精功能、精子数量2组比 较差异无统计学意义(P>0.01)； Akap4基因缺陷精子的纤维鞘纵柱缺失，横肋柱结构部分残留，主段的3和8号ODF排 列紊乱，与ODF2蛋白定位结果相符；睾丸中精子纤维鞘发育障碍，无正常纤维鞘结构形成，但未见异常膨大的精子 尾部。结论：Akap4基因缺陷使纤维鞘横肋发育不良，纵肋的缺失引起3和8号ODF分离，“9+2”微管结构紊乱，使 主段管腔异常膨大，导致小鼠精子尾部多种形态异常。     

REEP6在人睾丸和精子中的表达及定位

目的:通过对人受体相关蛋白(receptor accessory protein 6,REEP6)在睾丸和精子中表达研究来探讨REEP6蛋白在雄性生殖中潜在的功能。方法:Western blot检测REEP6在人睾丸及精子中的表达;免疫组化及组织免疫荧光方法对REEP6在人睾丸组织中的定位进行研究;人精子免疫荧光对REEP6在精子顶体反应前后的定位进行研究。结果:REEP6在人睾丸及精子中均有表达,在睾丸组织中REEP6定位于各级生精细胞的细胞膜,在精子中则定位于核后区附近,并且在顶体反应前后,REEP6在人精子的定位及表达量不发生改变。结论:REEP6在人睾丸和精子中均有表达,其表达定位具有细胞特异性和区域特异性,提示其可能在人睾丸精子发生和(或)精卵融合过程中发挥作用。