论文部分内容阅读
包裹着DNA的组蛋白上存在着诸多酶促修饰,对基因表达起着重要调控作用。本部分研究在对人类肝癌的肿瘤和癌旁组织样品的组蛋白进行非限定性修饰分析时,发现相对分子质量+42的修饰集中存在于组蛋白的赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸和谷氨酸位点上。通过限定性搜索分析,确认了组蛋白+42的修饰主要发生在赖氨酸、丝氨酸和苏氨酸残基上,而此类+42修饰极有可能是乙酰化。乙酰化是一种广泛存在的组蛋白翻译后修饰,已知的组蛋白乙酰化修饰位点包括蛋白质的赖氨酸残基和蛋白质的氨基末端两类,本研究表明,除赖氨酸位点外,在组蛋白的多处非氨基端丝氨酸和苏氨酸残基位点上,存在+42的修饰。本研究进一步采用位点特异性抗体,确认了组蛋白H3的保守位点第22位的苏氨酸+42的乙酰化修饰,从而证明了组蛋白上丝氨酸和苏氨酸确实存在。不同细胞系的组蛋白质谱数据证明,丝氨酸、苏氨酸位点的乙酰化作为一种新发现的修饰种类,广泛存在于人类不同组织类型的组蛋白上。背景质谱分析已成为现今蛋白组学研究的重要手段,伴随着质谱精度的提高和质谱分析方法的优化,定性质谱已不能满足研究需求,越来越多的定量分析手段被应用于基础及临床医学研究。现今,临床医学多采用标记定量,但标记物价格昂贵,标记定量操作繁琐,使得标记定量无法大规模应用于批量的蛋白组学分析。而非标记定量对于实验条件和实验成本的要求相对宽松,十分适合用于初期的医学研究。目的运用基于一级质谱谱图非标记的定量方法,通过比对经乙醇处理的肝癌细胞全蛋白一级质谱谱图的差异,对肝癌细胞全蛋白的表达量进行相对定量,探究酒精性肝病的病理机制。方法1.细胞处理。用乙醇处理人的肝癌组织细胞HepG2,提取细胞的全蛋白,进行溶液内酶解,获得全蛋白的酶解肽段。2.质谱检测。应用液相-二级质谱联用检测酶解肽段,获得肝癌细胞全蛋白的质谱一级和二级分析谱图。3.定量分析。应用商业版的非标记定量软件Progenesis LC-MS将经乙醇诱导和未诱导的细胞的全蛋白一级谱图进行一一匹配,通过对每一个匹配的谱峰三维面积的积分计算得到二者的相对定量信息。通过对于各个肽段定量的统计计算,进而对所有检测蛋白的表达量差异进行分析。4.生物信息学分析。将由Progenesis LC-MS分析得到的含量差异显著的蛋白质进行筛查,进一步应用各种开放的生物信息学分析数据库,如蛋白分类数据库Panther和生物信息网络绘制数据库String,进行差异蛋白的进一步分析,获得差异蛋白的分类及网络分析结果。结果1.应用Mascot搜库软件搜索质谱检测的全蛋白酶解肽段,乙醇诱导组和对照组分别鉴定到的蛋白质总数为1188和2798个,肽段总数18564和19505个,二级谱图共71089和55203个。2.应用非标记定量软件共匹配到离子峰25462个,覆盖了大约300个蛋白质的检测量存在显著差异。3.应用Panther数据库对差异蛋白质进行分类,从蛋白质自身功能方面分析,这些蛋白主要是各种的催化酶类、调节类的结合蛋白和结构蛋白;从蛋白质参与的生理反应方面看,这300个蛋白质涉及了生物大分子代谢、生理代谢、细胞发生、细胞定位等细胞内的各个生理反应。4.将匹配到肽段数目多于1个的差异蛋白约80个用String绘图,这80个蛋白大多数间都存在紧密联系,大致可以归类为内质网应激、蛋白质的转录调控和细胞凋亡等部分。结论非标定量的质谱分析方法可以为酒精性肝病以及其它临床疾病机制的研究提供参考,在基础与临床医学研究中有很大的应用空间。