利用血清蛋白质组差异分析多发性骨髓瘤的耐药机制

目的应用弱阳离子交换纳米磁珠(WCX-MB)分离血清蛋白并联合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术,对比分析临床上难治复发与治疗敏感的多发性骨髓瘤(MM)患者血清蛋白质组的差异,以期为阐明多发性骨髓瘤的耐药机制提供线索。方法选择临床确诊的19例MM患者,按实际疗效分为难治复发组(11例)和治疗敏感组(8例),以WCX-MB捕获各自的血清蛋白质组分,MALDI-TOF-MS检测蛋白质谱,再利用ClinprotoolsTM 2.2软件进行数据分析,筛选出与耐药相关的差异蛋白质分子。结果在分子量0.7～10ku的范围内,共得到59个有统计学意义的差异多肽峰(P<0.05);与治疗敏感组相比,难治复发组MM患者的血清多肽峰有34个表达上调,有25个表达下调;将区分难治复发组与治疗敏感组MM患者能力最强的10个质谱峰建成了一个诊断GA模型,其灵敏度及特异性均为100%。结论利用CLINPROT系统筛选血清差异表达蛋白能够为研究多发性骨髓瘤的耐药机制和临床预后判定提供有价值的线索。     

小细胞肺癌及其配对的正常肺组织差异表达蛋白质的双相电泳-飞行时间质谱研究

目的应用比较蛋白质组学方法分析小细胞肺癌(SCLC)与其配对的正常肺组织差异表达蛋白质,为阐明SCLC发病机制、筛选其早期诊断标志物提供有益的思路。方法应用双相电泳(2-DE)分离6例SCLC及其配对的正常肺组织可溶性总蛋白;应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)获得差异蛋白点的肽质量指纹图谱(PMF);通过Mascot软件查询NCBI或SWISS-PROT数据库鉴定蛋白质。结果每张图谱约检测到800多个蛋白质点。经匹配分析,肺癌组织之间和正常肺组织之间凝胶图像的匹配率分别为75.5%和78.2%;选择14个背景清晰、重复性及分辨率较好、蛋白表达差异明显的点进行质谱分析,结合表观分子量及等电点(pI),初步鉴定了11种(六类)蛋白质:①与蛋白质降解通路有关的蛋白质:蛋白酶体α亚单位3型、蛋白酶体β亚单位2型及β亚单位5型;②自由基/抗氧化剂类:锰-超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和黄素还原酶(FR);③细胞骨架类:原肌球蛋白-3(Tpm-3);④与能量代谢有关的蛋白质:硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX1);⑤分子伴侣:抑制素(PHB),内质网蛋白ER29(Erp29);⑥其他:可溶性NSF黏附蛋白(alpha SNAP)。结论应用2-DE及MALDI-TOF-MS方法分离并初步鉴定了11种(六类)蛋白质;这些蛋白质与SCLC发生发展密切相关,部分可能成为SCLC诊断及治疗的分子靶点。     

肝细胞肝癌患者的血清蛋白质组学研究

目的分析肝细胞肝癌患者的血清蛋白质谱,寻找诊断肝癌和检测治疗的特异性标志物。方法收集了50例肝癌患者血清,在去除血清中6种高丰度蛋白后进行双向凝胶电泳分离及银染,将凝胶扫描图像与正常人血清比较分析,然后经质谱鉴定20个差异表达蛋白质点。结果共鉴定了11种差异表达蛋白质,其中7种蛋白质在肝癌患者血清中表达水平上调,其余4种蛋白质表达水平下调。有7个点被同时鉴定为α1-抗胰蛋白酶,均在肝癌患者血清中表达上调,提示α1-抗胰蛋白酶在肝癌中降解加快。Western blotting检测进一步证实多数肝癌血清中的α1-抗胰蛋白酶小片段增多。结论血清是诊断肝癌和检测治疗非常重要的临床标本,本实验中鉴定的蛋白质虽不能作为临床诊断标志物,但对分析肝癌血清蛋白谱的改变有一定的参考价值。     

胎儿生长受限子代大鼠与正常大鼠海马蛋白质组双向电泳图谱比较

目的 比较胎儿生长受限(FGR)子代大鼠与正常大鼠海马蛋白质组双向电泳图谱的差异,探索蛋白质组学技术在FGR引起子代神经系统发育异常的研究中应用的可能性.方法 建立SD大鼠的FGR模型,分离子代大鼠海马组织并提取总蛋白;进行双向电泳,比较FGR子代大鼠与正常大鼠海马组织的蛋白质表达差异.结果 FGR子代大鼠与正常大鼠海马组织双向电泳图谱分别检出647和626个蛋白点,对2张电泳图进行匹配后发现有18个蛋白点仅在FGR子代大鼠海马蛋白双向电泳图谱中表达,28个蛋白在2组大鼠海马组织中含量发生了3倍以上的变化,其中FGR组上调25个,下调3个.结论 初步建立了FGR动物模型比较蛋白质组学的技术方法;FGR子代大鼠海马蛋白质组与正常大鼠存在明显差异,差异点的发现为深入研究FGR引起子代高级神经活动异常的发病机制提供了有益的线索.     

NLCM纯化的不同分化程度贲门腺癌细胞差异蛋白质组学研究

目的联合导向激光捕获显微切割技术(NLCM)及蛋白质组学技术比较分析高分化贲门腺癌细胞和低分化贲门腺癌细胞的蛋白质表达图谱差异,寻找与贲门腺癌恶性程度和预后有关的分子标志物。方法应用导向激光捕获显微切割技术分别获取高分化和低分化贲门腺癌细胞,提取蛋白质,应用双向凝胶电泳(2-DE)技术分离蛋白质,选定差异点,胶内酶解后,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)鉴定差异蛋白质,并用免疫组化方法验证差异蛋白的表达。结果 1NLCM分别分离纯化了高分化和低分化贲门腺癌细胞;2建立了高分化和低分化贲门腺癌细胞的蛋白质表达图谱,两组分别检测到(846±52)个和(923±84)个蛋白质点,两组的匹配率为85.4%;3对高分化和低分化的贲门腺癌蛋白质表达谱进行比较分析,鉴定出10种差异蛋白,其中6个蛋白质在低分化贲门腺癌细胞中表达上调,4个蛋白质在低分化贲门腺癌细胞中表达下调;4差异蛋白质涉及细胞间信号转导、细胞代谢、凋亡及迁移等;5进一步通过免疫组化方法验证了差异蛋白HSP27的表达与蛋白质组学研究结果一致。结论高分化和低分化贲门腺癌间存在蛋白质表达的差异,这些差异表达的蛋白质可能与贲门腺癌的恶性程度和预后有关。     

胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组图谱的构建及其差异分析

目的初步建立并优化用于脊髓组织蛋白质组分析的双向电泳技术。应用双向电泳技术建立胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组图谱,并对两者的差异进行比较,从整体水平上探究成鼠脊髓丧失再生能力的蛋白质基础。方法以大鼠脊髓为研究对象,应用以固相pH梯度等电聚焦为第一向、均一水平十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳为第二向的双向电泳体系,对样品制备、电泳参数、染色等技术环节中影响双向电泳分辨率的关键因素进行一系列的优化。采用ImageMaster 2D Elite图像分析软件对获得的胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组2-DE图谱进行图像分析,比较两者在蛋白质组表达上的差异。结果在此优化的实验条件下,获得了质量较好的脊髓组织蛋白质组双向电泳图谱。胎鼠脊髓蛋白质组图谱经图像分析后,可检测到838个蛋白点,成鼠脊髓蛋白质组图谱可检测到847个蛋白点。对胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组匹配差示图谱的分析发现,两者间存在813个差示蛋白。结论通过对各种条件的优化,初步建立了脊髓组织2-DE技术。对胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组的比较发现,两者存在明显差异。胎鼠与成鼠脊髓蛋白质组差示图谱的建立,为进一步筛选、鉴定与脊髓再生能力丧失有关的蛋白,并探究其作用机制打下了基础。     

人肺腺癌细胞系A549细胞双向电泳-飞行时间质谱研究

目的初步分析人肺腺癌细胞系A549细胞蛋白质表达情况,从蛋白组水平探讨肺腺癌发病的分子机制。方法应用2-DE技术对人肺腺癌细胞系A549细胞总蛋白进行分离,获得蛋白质表达谱;应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)结合生物信息学进行蛋白质鉴定。结果3块胶平均蛋白斑点数为1 138±49,平均匹配点数为986±32,匹配率为85.8%。随机选取背景清晰、分辨清楚、蛋白含量较高的20个斑点进行MALDI-TOF-MS分析,共获得了18个肽质量指纹图谱(PMF)。将PMFs质量数据通过Aldente软件查询SWISS-PROT数据库,根据匹配片段及氨基酸序列覆盖率等,初步鉴定出15种蛋白质。根据功能,这些蛋白质可分为:①基本代谢相关的酶类:果糖2-磷酸醛缩酶、视网醛脱氢酶1(RALDH1)、吡多醛激酶;②细胞骨架类:蛋白细胞角蛋白8(CK8)、-β2链微管蛋白;③应激相关蛋白:蛋白二硫化物异构酶A3(PDIA3);④信号转导分子:膜联蛋白1(ANX1)、膜联蛋白4(ANX4);⑤分子伴侣:热休克蛋白60(HSP60)、热休克蛋白-β1、抑制素(PHB);⑥转录及翻译相关蛋白:不均一性核糖核蛋白H(hnRNP H);⑦杂类:Rgr protein、NPM、PCBP1。结论应用2-DE/MALDI-MS方法获得了较为理想的人肺腺癌细胞系A549细胞2-DE蛋白质表达谱,初步鉴定了15种蛋白质。     

基于液体芯片-飞行时间质谱分析的肺结核患者血清差异表达蛋白

目的应用液体芯片-飞行时间质谱技术分析肺结核患者和正常对照人群的血清蛋白多肽图谱,找出组间具有统计学意义的差异表达蛋白多肽,从而筛选出肺结核的标志蛋白多肽峰图(m/z)。方法应用2种液体蛋白芯片技术(MB-WCX和MB-IMAC-CU)结合飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对14例病理确诊的肺结核患者和32例正常对照人群进行血清蛋白多肽图谱分析;采用ClinProTools软件分析肺结核患者和正常对照组的组间差异表达蛋白。结果 MB-WCX型液体蛋白芯片处理后共获得74个蛋白多肽峰图,其中42个蛋白多肽峰图呈组间极显著差异(P<0.001)表达。MB-IMAC-CU型液体蛋白芯片处理后共获得68个蛋白多肽峰图,有11个蛋白多肽呈组间极显著差异(P<0.001)表达,且其中的8个峰图与MB-WCX型液体芯片检出的组间极显著差异峰图完全相同。经MB-WCX处理所获的42个差异蛋白多肽峰图中有17个蛋白多肽在肺结核患者组中表达上调,其余25个蛋白多肽在肺结核患者组中表达下调。结论利用液体芯片-飞行时间质谱技术可以从肺结核患者的血清中获得稳定丰富的蛋白多肽图谱,并且能够筛选出潜在的疾病标志物。     

慢性阻塞性肺疾病患者的血清差异表达蛋白分析

目的应用液体芯片-飞行时间质谱技术从慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的血清中找出差异表达蛋白,筛选出其蛋白多肽(m/z)的疾病标志物。方法应用液体蛋白芯片(MB-WCX)结合飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对16例病理确诊的COPD患者和32例正常对照人群进行血清蛋白组分析。采用ClinProTools软件进行蛋白多肽的组间差异对比,共获得115个蛋白多肽峰图,其中24个蛋白多肽峰图具有极显著差异(P<0.001),其中10个蛋白多肽在COPD患者中表达下调,其余14个蛋白多肽在COPD患者中表达上调。两组数据中最大差异的两个蛋白多肽峰分别是m/z:1 012.92和m/z:4 152.85。结论利用液体芯片-飞行时间质谱技术可以从COPD患者的血清中获得稳定丰富的蛋白多肽图谱,并且能够筛选出潜在的疾病标志物。     

iBAQ非标定量分析生物被膜形成能力不同的鲍曼不动杆菌的蛋白质组学差异

目的利用iBAQ(intensity-based absolute-protein-quantification)非标记定量蛋白质组学分析鉴定生物被膜形成能力不同的鲍曼不动杆菌株蛋白质组学差异。方法 64株临床分离的鲍曼不动杆菌株按生物被膜形成能力不同分为强组和弱组,收集两组菌株蛋白质样本进行FASP(filter-aided sample preparation)酶解,酶解产物进行LC-MS/MS质谱分析。使用Maxquant软件对LC-MS/MS原始文件进行查库以及iBAQ非标定量分析。Maxquant软件查库文件使用Perseus软件分析,通过GO(Gene Ontology)数据库对鉴定出的差异蛋白及特异蛋白从生物学过程、细胞成分和分子功能3方面进行功能注释,通过KAAS(KEGG automatic annotation server)分析差异蛋白涉及的代谢通路。结果实验通过LC-MS/MS分析共鉴定到1 120个肽段,457个蛋白质,其中13个蛋白质的表达在生物被膜形成能力强组和弱组间差异具有统计学意义,其中7个蛋白质在弱组显著性低表达,6个在强组显著性低表达。另外,还鉴定出在生物被膜形成能力弱组(7个)和强组(5个)特异性表达的蛋白质,并对其参与的细胞过程及信号通路进行了分析。结论基于iBAQ的非标记定量蛋白质组学分析方法鉴定出多种与生物被膜形成能力相关的蛋白质,可为分析生物被膜形成的原因、机制及治疗提供参考。