应用激光捕获显微切割技术制备肺癌蛋白质组学研究样品

目的探讨应用激光捕获显微切割(laser capture microdissection,LCM)技术获取高同质性肺癌组织细胞及正常对照肺泡上皮细胞的方法及可行性。方法将新鲜肺癌组织标本及其配对正常组织常规制备8μm冰冻切片,采用改良的HE方法染色;应用LCM技术大宗切割肺鳞癌、腺癌及正常对照肺泡上皮细胞;选择性获取同质肺癌细胞和配对正常细胞。结果通过LCM技术可以准确、快速地分离癌细胞、间质及其他坏死组织,得到同质性不低于95%的肿瘤细胞和正常细胞。按照Duration 15.5 s的激光脉冲频率和平均8 000 shots条件,既可保证每个帽子的细胞收集数量,也能够有效地缩短实验时间,提高实验可控性,从而使操作过程标准化。结论应用LCM技术可以成功获取同质肺癌细胞和正常细胞。其所需标本量少、组织同质性高、操作过程稳定、可控性好,是肺癌分子生物学及蛋白质组学研究有价值的样品制备方法。     

甲状腺肿瘤蛋白质组学研究进展

蛋白质组学是在后基因组时代出现的一个新的研究领域,肿瘤蛋白质组学是其重要分支。本文从甲状腺肿瘤特异性分子标志物以及甲状腺癌治疗的分子靶点等几个方面,详细介绍了近几年来甲状腺肿瘤蛋白质组学的研究现状。     

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。     

人肝癌细胞HepG2和人正常肝细胞7702的差异蛋白质组学研究

目的应用蛋白质组学技术探讨人肝癌细胞HepG2和人正常肝细胞7702的蛋白质差异表达谱,筛选肝细胞癌的特异性标志物。方法应用双向电泳(2-DE)方法对细胞总蛋白进行分离和分析,用质谱(MS)鉴定差异表达蛋白,并用免疫组化方法验证部分差异表达蛋白。结果与7702细胞相比,在HepG2细胞中鉴定出17种差异表达蛋白,10种上调,7种下调,主要涉及物质代谢酶和抗凋亡、调节应激和细胞间信号传导的蛋白质;免疫组化结果验证了膜联蛋白A1(annexin A1)和亲环蛋白A(cyclophilin A)在肝细胞癌病理组织中均明显上调,且主要定位于胞质内。结论人肝癌细胞HepG2和人正常肝细胞7702的蛋白质表达差异显著,其中膜联蛋白A1和亲环蛋白A可作为肝细胞癌诊断及治疗的分子标志物。     

无细胞蛋白表达系统研究进展

随着蛋白质组学研究的深入,无细胞表达系统备受人们重视。到目前为止,来自原核和真核生物的无细胞表达系统已达十几种。本文就无细胞蛋白表达系统的现状、应用及所面临的问题作一综述。     

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。     

适用于细粒棘球蚴囊液蛋白质组分析的双向电泳技术

目的建立适用于细粒棘球蚴囊液蛋白质组的双向电泳分离条件。方法冷冻干燥法制备囊液总蛋白提取物,观察不同的蛋白样品处理方法、IPG胶条pH范围和电泳上样量对双向电泳图谱的影响。结果经ReadyPrepTM2-D Cleanup Kit处理的提取物上样量为400μg,在pH7~10范围的胶条进行双向电泳分离,可获取蛋白斑点较多、重复性较好的二维电泳图谱。结论建立的细粒棘球蚴囊液双向电泳技术及图谱,可为细粒棘球蚴虫蛋白质组学的研究提供理论依据。     

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。     

基于鸟枪法蛋白质组学和生物信息学技术对肺鳞癌表达蛋白质谱的分析

目的应用高通量蛋白质组学及生物信息学技术分析肺鳞癌表达蛋白质谱,筛选肺癌标志蛋白质,为肺鳞癌发病机制、早期诊断及治疗提供有价值的线索。方法 6例手术后新鲜肺鳞癌组织,通过激光捕获显微切割(laser capture microdissection,LCM)分离纯化肿瘤细胞并提取可溶性总蛋白;多维液相色谱-离子阱串联质谱技术(也称鸟枪法蛋白质组学,shot gun proteomics)对蛋白质进行分离、鉴定;进一步通过生物信息学工具预测肺鳞癌细胞表达蛋白质的理化性质、分子功能、生物通路及蛋白质相互作用,并筛选潜在的标志蛋白。结果 LCM共收集了60个帽(cap)的感兴趣细胞,平均每个LCM cap捕获感兴趣细胞数约12000个,其同质性大于95%。可溶性总蛋白经多维液相色谱-离子阱串联质谱共鉴定出860个非冗余蛋白质。蛋白质的理化性质包括分子量、等电点、平均疏水性、跨膜结构域、亚细胞定位、转录后修饰和组织分布等经过在线生物信息学工具分析,并通过统计图直观显示;蛋白质生物学功能基于Gene Ontologyc(GO)软件和Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)生物学通路分析,根据其注解,筛选出3个有价值的蛋白质,即分裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)、粘联素A1(annexin A1,ANXA1)、高移动组蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGPB1)可以作为肺鳞癌候选的标志蛋白。结论鸟枪法蛋白质组学可大规模分离、鉴定肿瘤细胞表达蛋白质,基于生物信息学筛选的标志蛋白质可能成为肺癌诊断和治疗的分子靶点。     

代谢谱研究进展

作为代谢组学的先驱，伦敦帝国理工学院的两个实验室已经加强了它们的光谱学和生物信息学能力。随着研究手段的不断进步，研究人员开始进军广阔的新领域，通过遗传学和蛋白质组学的技术与代谢组学结合起来，预测患者对给药的反应并确认新的药物靶标。