基于生物素连接酶的邻近标记技术在蛋白质组学中的研究进展

基于生物素酶的蛋白质邻近标记技术是利用融合在感兴趣蛋白上的生物素连接酶对邻近的蛋白质生物素化,通过生物素与链酶亲和素之间的亲和力进行分离,再结合质谱分析鉴定出生物素化蛋白.该技术能够用于检测弱而短暂的蛋白质相互作用,也给在无膜细胞器和其他不易分离或纯化的亚细胞结构的上的蛋白互作研究提供了新的选择,很好地补充了传统研究蛋...     

HPV永生化细胞系与SiHa细胞系蛋白质表达差异的质谱分析

目的：分析人乳头瘤病毒（HPV）永生化细胞系与SiHa细胞系之间的蛋白质表达差异,探讨从HPV感染到宫颈癌发生间的变化。方法高效液相色谱（LC）与质谱（MS）联用对HPV永生化细胞系与SiHa细胞系的蛋白质进行鉴定,然后通过蛋白质组学和生物信息学分析两种细胞系之间的蛋白表达,及一种新型翻译后修饰－琥珀酰化修饰的差异。结果在两种细胞系中,质谱鉴定到的蛋白总数为10691个,琥珀酰化修饰位点共6342个;非标定量分析共发现572种差异表达蛋白。HPV永生化细胞系中高表达的273种蛋白多集中在疾病的相关通路,而宫颈癌细胞系中高表达的299种蛋白多集中在代谢通路和核糖体通路。琥珀酰化修饰无差异,但发现一个新的琥珀酰化修饰位点———血清和糖皮质激素激酶1（SGK1）K41琥珀酰化。结论与HPV永生化细胞系相比,SiHa细胞系代谢能力及翻译蛋白能力更强;而HPV永生化细胞中高表达蛋白则大多与疾病相关,且更易发生恶化。     

人胚胎生殖细胞向心肌细胞诱导分化及质谱分析

目的分析人胚胎生殖细胞（hEGC）向心肌细胞分化过程中蛋白质表达谱的改变。方法组织块培养法体外培养hEGC,采用抗坏血酸诱导hEGC向心肌细胞分化,通过免疫荧光法检测诱导后细胞中肌钙蛋白T（cT-nT）的表达;分别提取hEGC及诱导分化2周后的细胞总蛋白,采用iTRAQ标记、液相色谱（LC）分离总蛋白,串联质谱（MS/MS）鉴定差异蛋白。结果诱导后细胞阳性表达cTnT;通过质谱分析和数据库搜索共鉴定出349种蛋白,其中27种蛋白差异显著。结论 hEGC能诱导分化为心肌细胞;蛋白质组学方法可以高通量筛选hEGC向心肌细胞分化相关的重要蛋白。     

卵巢癌紫杉醇耐药的蛋白质组学研究

目的：研究与卵巢癌紫杉醇耐药相关的蛋白质。方法：应用双向凝胶电泳（2-DE）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）寻找紫杉醇耐药细胞和敏感细胞的差异表达蛋白质。使用Western印迹技术对其中2个蛋白质进行验证。结果：通过对2组细胞总蛋白质双向凝胶电脉图谱进行分析,找到差异蛋白质点40个;通过质谱分析,24个蛋白质得到鉴定。这些蛋白质包括增殖细胞核抗原（PCNA）、nm23蛋白、prohibitin（PHB）分子伴侣蛋白、脂皮质素（annexin）、α-烯醇化酶（α-enolase）以及热休克蛋白（HSP）等。结论：通过蛋白质组学技术,发现了卵巢癌紫杉醇耐药细胞系和敏感细胞系之间差异表达蛋白质24个,这些差异蛋白质可能参与卵巢癌细胞紫杉醇耐药过程。     

无标记定量方法在小鼠精子发生相关蛋白质组学研究中的应用

目的: 利用无标记定量蛋白质组学技术筛选在3周龄及成年小鼠睾丸中差异表达的蛋白质?方法:分别抽提3周龄及成年小鼠睾丸蛋白,酶解后所得肽段经纳升液相色谱分离,并经LTQ Obitrap质谱鉴定,在获得蛋白鉴定信息的同时根据相应肽段离子质谱峰强度对蛋白进行相对定量?结果:在3周龄及成年小鼠睾丸中共鉴定到非冗余蛋白319种,其中30种蛋白在两者之间存在显著的表达差异,这些蛋白主要参与形态发生?收缩?胞吞?受精等细胞事件,与精子变形过程及精子功能相关?结论:无标记定量蛋白质组学技术,具有方法简便?通量大?成本低廉等优点,利用其寻找睾丸发育,精子发生/功能相关蛋白具有广阔的前景?     

稳定表达丙型肝炎病毒单链丝氨酸蛋白酶的HepG2细胞克隆的建立

目的：构建丙型肝炎病毒单链丝氨酸蛋白酶（scNS4A／NS3）的真核表达载体;建立重组质粒稳定转染的HepG2细胞克隆．方法：根据文献报道设计扩增scNS4A／NS3编码基因的引物,从HCV阳性患者血清中提取病毒RNA,RT-PCR方法扩增出scNS4A／NS3基因片段,BamH Ⅰ／HindⅢ双酶切后连接到经同样酶切的真核表达载体pcDNA3,1（-）,转化菌株JM109感受态细胞,获得重组质粒pcDNA3．1（-）～scNS4A／NS3,经酶切鉴定及序列测定．将阳性重组质粒用脂质体法转染HepG2细胞,经持续G418压力选择和克隆化获得稳定转染的细胞系,用RT-PCR,IFA,Western-blot证实该稳定细胞系可以表达单链丝氨酸蛋白．结果：成功构建了真核表达载体pcDNA3．1（-）-scNS4A／NS3;建立了稳定转染的HepG2细胞克隆,命名为scpHepG2．结论：获得稳定的scpHepG2细胞克隆可表达单链丝氨酸蛋白,为下一步建立以细胞为基础的评价抗HCV丝氨酸蛋白酶药物系统奠定基础．     

紫杉醇耐药与敏感细胞的差异表达蛋白分析

目的 比较人肺腺癌细胞系A549与肺腺癌紫杉醇耐药细胞系A549-Taxol的差异表达蛋白.方法 提取A549和A549-Taxol总蛋白,应用双向凝胶电泳技术(2-DE)分离,ImageMaster 5.0软件分析并筛选出两者间差异表达的蛋白点,质谱分析加以鉴定.结果 获得分辨率高且重复性好的肺腺癌耐紫杉醇细胞系及亲代细胞系2-DE图谱.ImageMaster软件分析差异大于2倍的蛋白质点共有80个,其中33个在耐药细胞系中上调,47个下调.质谱分析鉴定出19种差异表达蛋白,其中A549-Taxol中上调蛋白11种,涉及细胞骨架蛋白、代谢酶类、分子伴侣和信号转导相关蛋白质.结论 应用2-DE技术整体展示了紫杉醇耐药细胞系及敏感细胞系的蛋白表达谱,质谱法鉴定的差异蛋白为进一步从多因素角度研究紫杉醇耐药机制提供了新线索.     

紫杉醇耐药与敏感细胞的差异表达蛋白分析

目的 比较人肺腺癌细胞系A549与肺腺癌紫杉醇耐药细胞系A549-Taxol的差异表达蛋白.方法 提取A549和A549-Taxol总蛋白,应用双向凝胶电泳技术(2-DE)分离,ImageMaster 5.0软件分析并筛选出两者间差异表达的蛋白点,质谱分析加以鉴定.结果 获得分辨率高且重复性好的肺腺癌耐紫杉醇细胞系及亲代细胞系2-DE图谱.ImageMaster软件分析差异大于2倍的蛋白质点共有80个,其中33个在耐药细胞系中上调,47个下调.质谱分析鉴定出19种差异表达蛋白,其中A549-Taxol中上调蛋白11种,涉及细胞骨架蛋白、代谢酶类、分子伴侣和信号转导相关蛋白质.结论 应用2-DE技术整体展示了紫杉醇耐药细胞系及敏感细胞系的蛋白表达谱,质谱法鉴定的差异蛋白为进一步从多因素角度研究紫杉醇耐药机制提供了新线索.     

鼻咽癌低分化细胞系CNE-2双向凝胶电泳图谱的建立

目的：建立人鼻咽癌低分化细胞系CNE-2双向凝胶电泳图谱,初步分析其蛋白质表达情况。方法：采用双向凝胶电泳（2-DE）分离人鼻咽癌低分化细胞系CNE-2总蛋白,银染显色,Image Master图象分析系统分析,从胶中选取分离较好的蛋白质点,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析获取肽质量指纹图谱（PMF）,Mascot软件搜索MSDB和SWISS-PROT数据库鉴定蛋白质。结果：获得重复性和分辨率较好的CNE-2双向凝胶电泳图谱;质谱分析了78个蛋白质点,获取77张肽质量指纹图谱,通过查询数据库鉴定了48个蛋白质。结论：建立了人鼻咽癌低分化细胞系CNE-2双向凝胶电泳图谱,并应用质谱技术鉴定了部分蛋白质点,为人鼻咽癌蛋白质组数据库的建立提供了有意义的数据。     

建立BioID-质谱联用技术筛选细胞内蛋白质相互作用

目的 通过BioID-质谱联用技术建立一种新的蛋白质相互作用的筛选系统,并采用免疫共沉淀-蛋白质印迹法验证与Yes相关蛋白1(YAP1)相互作用的蛋白质.方法 构建YAP1-BirA*融合表达质粒,将质粒转染进293T细胞后,在细胞培养基中加入50μmol/L生物素,继续培养24 h后提取细胞总蛋白质.利用YAP1特异抗体,采用蛋白质印迹法检测YAP1-BirA*融合蛋白的表达.利用HRP偶联的亲和素检测细胞内蛋白质被生物素标记的水平.通过亲和素磁珠对细胞内生物素化的蛋白质进行亲和纯化,多次洗涤去除亲和素磁珠上非特异性结合的蛋白质后对亲和素磁珠纯化的蛋白质进行溶解.取40μg总蛋白行SDS-PAGE,然后采用蛋白质银染试剂盒对凝胶中的蛋白质进行染色,确定亲和素磁珠对生物素化蛋白的纯化效果.用非标记定量质谱法鉴定生物素化的蛋白质.针对鉴定得到的蛋白质,采用蛋白质印迹法对生物素化的SMAD家族成员3(SMAD3)进行验证.通过YAP1的免疫共沉淀-蛋白质印迹法确定SMAD3能否与YAP1相互作用.结果 成功构建YAP1-BirA*融合表达质粒,该质粒在293T细胞中能够高效表达融合蛋白.在生物素存在的情况下,YAP1-BirA*融合蛋白能够利用生物素标记细胞内与YAP1-BirA*融合蛋白邻近的蛋白质.在细胞裂解后,这些在细胞内被生物素标记的蛋白质能够被偶联亲和素的磁珠纯化,经过多次洗涤,能够富集生物素标记的蛋白质.质谱鉴定显示,能够获得细胞内与YAP1在空间上相互靠近的蛋白质.免疫共沉淀-蛋白质印迹法结果证明SMAD3蛋白能与YAP1相互作用.结论 BioID-质谱联用方法是一种能用于蛋白质相互作用筛选的简单、高效技术,与免疫共沉淀-蛋白质印迹法联合使用可以成为一种新的蛋白质相互作用研究体系.     

结直肠癌细胞β-catenin蛋白脱酰胺化修饰的实验研究

目的 鉴定结直肠癌细胞β-catenin的脱酰胺化修饰及其相关脱酰胺化酶。方法 采用二维电泳结合脱酰胺化抑制剂6-重氮-5-氧代-L-正亮氨酸（DON）方法鉴定内源性β-catenin蛋白脱酰胺修饰的存在。通过β-catenin蛋白的纯化与质谱分析筛选出β-catenin蛋白候选可能的脱酰胺化酶。利用免疫共沉淀实验检测候选脱酰胺化酶与β-catenin蛋白的相互作用。结果 二维电泳在结直肠癌细胞系HCT116中鉴定出β-catenin蛋白可以发生脱酰胺化修饰。成功构建pEE14.4-β-catenin质粒表达载体,并且在细胞中成功验证其表达;利用蛋白纯化结合质谱分析鉴定出β-catenin蛋白的候选脱酰胺化酶——谷氨酰胺酶复合酶（CAD）;Western blotting再次验证CAD能够与内源性β-catenin蛋白发生相互作用。结论 结直肠癌细胞β-catenin蛋白能够发生脱酰胺化修饰,CAD蛋白可能为介导β-catenin蛋白脱酰胺化修饰的相关酶。     

FLAG Pull-down技术筛选LASP-1相互作用蛋白

目的 筛选与LASP-1蛋白发生相互作用的蛋白质。方法 构建携带FLAG标签的LASP-1融合表达载体,转染人结直肠癌细胞系SW480表达FLAG-LASP-1融合蛋白,用FLAG-M2亲和柱筛选并经SDS-PAGE分析差异条带,切取差异条带酶解进行质谱鉴定。结果 成功构建pcDNA3-FLAG-LASP-1真核表达载体,转染SW480细胞表达FLAG-LASP-1融合蛋白,SDS-PAGE电泳分离得到8个差异蛋白条带,质谱鉴定LASP-1相互作用蛋白78kDa葡萄糖调控蛋白和热休克同源蛋白71。结论 研究结果将为LASP-1的功能和作用机制提供依据。     

一种细胞内快速标记邻近蛋白复合物的新方法

目的 构建可诱导、细胞适用性广的细胞内快速标记邻近蛋白复合物新方法。方法 体外合成TurboID编码基因,并与Tet-on系统一并插入改造后的慢病毒载体,病毒包装后侵染HeLa细胞以融合表达TurboID及目的蛋白YB1或对照蛋白GFP。使用不同浓度的强力霉素处理细胞24h以诱导融合蛋白的表达,加入50μmol/L生物素继续培养15~120min以使TurboID将临近蛋白进行生物素标记,免疫印迹法检测生物素标记的蛋白含量。结果 成功构建了可诱导的TurboID融合表达慢病毒载体。获得的病毒侵染HeLa细胞,应用0.125μg/ml以上的强力霉素即可诱导细胞产生TurboID融合蛋白。生物素处理15min 以上可得到大量生物素标记的蛋白。结论 构建了快速标记邻近蛋白复合物的检测体系——TurboID系统,该系统具有可诱导、生物素标记迅速及细胞适用性广等优点,可广泛应用于大多数动物及人体细胞内蛋白复合物的筛查研究。     

应用蛋白质组技术筛选人食管癌细胞系9706顺铂耐药相关蛋白

目的应用蛋白质组技术筛选人食管癌(esophageal cancer,EC)顺铂耐药相关蛋白。方法采用顺铂(cis-diamminedichloroplatinum,CDDP)浓度递增法、间歇作用方式建立EC9706顺铂耐药细胞系(EC9706/CDDP),应用细胞培养稳定同位素标记(cell culture and stable isotope labeling,SILAC)、质谱(mass spectrometry,MS)筛选和鉴定食管癌耐药相关的蛋白。结果共鉴定出耐药相关的74种差异表达蛋白,其中53种在EC9706/CDDP中表达显著升高和21种表达明显降低。结论筛选的EC9706/CDDP耐药相关蛋白对进一步阐明肿瘤多药耐药分子机制具有重要理论意义和应用价值,并为逆转多药耐药表型的药物设计提供了新的分子靶点。     

pEGFP-N2-ECM1重组质粒的构建及其在人肝癌细胞系SMMC-7721中的表达

目的构建细胞外基质蛋白-1(ECM1)稳定表达的SMMC-7721肝癌细胞系。方法应用PCR和DNA重组技术构建pEGFP-N2-ECM1真核表达载体,经酶切、测序鉴定正确后,用脂质体转染SMMC-7721细胞,G418药物筛选稳定转染的细胞系。荧光显微镜检测融合蛋白表达,RT-PCR技术检测ECM1基因表达。结果构建的重组质粒经双酶切及测序分析鉴定,结果证实pEGFP-N2-ECM1构建成功;筛选获得稳定表达ECM1的SMMC-7721细胞。结论成功构建了pEGFP-N2-ECM1的真核表达载体,并在肝癌SMMC-7721细胞中稳定表达,为研究ECM1在肝癌进展中的作用奠定了实验基础。     

基于nano LC-MS/MS法的黄明胶胶原蛋白鉴定研究

目的 基于shotgun混合蛋白鉴定技术,系统研究黄明胶中胶原类物质组成,探讨其胶原蛋白的修饰。方法 采用胰蛋白酶酶切黄明胶样品,纳升液相串联质谱（nano-LC Q Exactive Orbitrap MS）技术,对黄明胶酶解液进行分析获得MS/MS图谱,利用PEAKS软件对获得的MS/MS图谱搜索牛科蛋白质库,以鉴定其中蛋白质组成。结果 从2个批次的黄明胶酶解液样品中鉴定了1 378个肽段,共鉴定了30蛋白质,胶原I蛋白α1链、α2链,胶原Ⅲ蛋白α1链为黄明胶的主要物质基础,研究发现黄明胶中蛋白主要有4种修饰形式:羟基化（Hydroxylation）、脱酰胺化（Deamidation）、N-端酰胺化（Acetylation）及氧化（Oxidation）修饰。结论 黄明胶的主要物质基础源于胶原Ⅰ蛋白和胶原Ⅲ蛋白,胶原蛋白经熬制后,变性、溶出、修饰获得的产物共同构成了黄明胶的物质基础。      

稳定表达丙型肝炎病毒复合多表位基因P815细胞克隆的建立

目的：构建丙型肝炎病毒（HCV）多表位基因的真核表达载体,获得重组质粒稳定转染的P815细胞克隆．方法：PCR方法扩增核心区羧基端部分缺失的基因片段Ct;合成HCVE2区模拟表位和NS3～NS5七个T细胞表位基因Em;分别克隆入穿梭质粒载体pDE22中．用BamHⅠ／HindⅢ双酶切pDE22得到复合多表位基因CtEm,再将CtEm亚克隆入真核表达载体pCDNA3,1（-）,构建重组质粒pCDNA3．1（-）-CtEm,经酶切鉴定及测序正确后,通过脂质体转染至P815细胞,持续G418压力选择和有限稀释法克隆化获得稳定转染的细胞系,用RT—PCR,IFA,Western—blot证实该稳定转染细胞系可以表达多表位基因．结果：构建了真核表达载体pcDNA3．1（-）-CtEm,建立了稳定转染的P815细胞系．结论：构建HCV多表位基因的真核表达载体,稳定转染P815细胞,为进一步在疫苗研究中分析CTL功能建立了靶细胞．     

稳定表达丙肝病毒EGFP-CORE融合蛋白细胞系的建立

目的：构建可表达丙型肝炎病毒（HCV）EGFP-CORE融合蛋白的真核表达载体，获得重组质粒稳定转染的QSG7701细胞系。方法：克隆HCV核心抗原基因于真核表达载体pEGFP-C1中，脂质体法转染QSG7701细胞后，荧光显微镜及免疫细胞化学染色检测EGFP-CORE融合蛋白的表达。再经持续G418压力选择和有限稀释法获得稳定转染的细胞系。最后用Western blotting鉴定融合蛋白的表达。结果：成功构建真核表达载体pEGFP-C1／CORE；建立了重组质粒稳定转染的QSG7701细胞系。结论：重组质粒稳定转染的QSG7701细胞系可表达EGFP-CORE，为以CORE基因作为靶位的抗HCV感染研究奠定了基础。     

小鼠子宫内膜表面蛋白的二维电泳研究

目的 运用生物素标记表面蛋白联合二维电泳技术发现小鼠子宫内膜腔上皮表面胚胎着床相关表面蛋白。方法对孕第1天(不接受胚胎阶段)和第4天(接受胚胎阶段)小鼠宫腔注入生物素进行标记,将抽提纯化后的表面蛋白进行二维电泳比较,发现的差异表达点用质谱进行分析确定,并用免疫组化方式进行验证。结果 发现20个差异表达超过3倍的蛋白,其中接受胚胎阶段高表达蛋白13个,不接受胚胎阶段高表达蛋白7个。并用质谱发现确定了aminopeptidase N (APN)、annaxinA₂和intergrin β1等蛋白。通过免疫组织化学方法验证了二维电泳的结果。结论 笔者通过生物素标记小鼠子宫内膜腔上皮表面,并联合二维电泳发现了一些在接受胚胎着床阶段和不接受胚胎阶段差异表达的表面蛋白以及一些和胚胎着床相关的重要蛋白。     

重症急性胰腺炎患者血清差异蛋白质的表达

目的：用蛋白质组学技术比较重症急性胰腺炎（SAP）与轻症急性胰腺炎（MAP）患者血清的差异蛋白,探讨SAP特异蛋白的表达。方法：血清标本取自10例急性胰腺炎（AP）患者,其中5例SAP,5例MAP,用双向凝胶电泳检测两类患者的蛋白表达,并将这些差异表达蛋白点进行质谱鉴定,Mascot数据库检索。结果：比较双向电泳图谱发现15个差异表达蛋白点,经质谱分析,成功鉴定出10种蛋白质,在SAP患者其中4种表达上调,6种表达下调。数据库查询结果,4个表达上调蛋白分别为补体4A、结合珠蛋白亚型2、结合珠蛋白和载脂蛋白L1;6个表达下调蛋白分别为四连接素、谷胱甘肽过氧化物酶3、丝氨酸蛋白酶抑制剂亚型F1、丛生蛋白亚型-1、转甲状腺素蛋白、丝氨酸蛋白酶抑制剂A1亚型2。结论：SAP患者血清有差异蛋白质表达,这可能和SAP发病机制相关。