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目的:
1、建立饥饿诱导的HeLa细胞自噬模型以及相应的检测指标体系。
2、建立与确定HeLa细胞在自噬状态下的线粒体蛋白质表达图谱,并筛选自噬后发生表达变化的线粒体蛋白质。
3、鉴定双向电泳图谱上找出的差异线粒体蛋白质,进一步验证确认其差异表达,为后续研究奠定基础。
方法:
1、HeLa细胞传代培养,采用饥饿法(以HBSS代替培养基)诱导HeLa细胞产生自噬;
2、HeLa细胞自噬检测:透射电镜检测自噬体的双层或多层膜结构形成;MDC染色检测HeLa细胞自噬体形成;Western blot检测正常HeLa细胞与自噬细胞的自噬体标记蛋白LC3。
3、HeLa细胞传代培养,至细胞总量达到约1×108个左右时,采用饥饿法(以HBSS代替培养基)诱导HeLa细胞产生自噬,用试剂盒提取正常组与自噬组HeLa细胞线粒体蛋白。
4、采用双向电泳(pH3-10)建立自噬状态下与正常状态下的线粒体差异蛋白质图谱。
5、利用PDQuest对双向图谱进行分析,筛选出差异蛋白。
6、采用LC/MS/MS质谱鉴定上述筛选到的差异蛋白并以Mascot等蛋白质搜索引擎检索Swissprot、NCBInr等数据库,获得蛋白质信息。
结果:
1、建立饥饿法诱导HeLa细胞产生自噬的模型及其检测体系。
2、摸索确定了线粒体提纯方法。
3、对提取的线粒体蛋白的双向电泳结果分析显示:正常对照组线粒体蛋白的2-DE图谱检测到865±205个蛋白斑点,自噬组线粒体蛋白检测到813±48个蛋白斑点,二者主要斑点的位置与数量基本一致。其中仅在自噬细胞线粒体蛋白中出现的蛋白点有1个,仅在正常中存在的点有2个,而自噬发生后上调2倍以上的蛋白点有66个,下调2倍以上的蛋白点有76个。
4、对其中部分蛋白已通过质谱鉴定。挑选部分蛋白质点作质谱鉴定,并通过在swiss-prot,NCBI等相关数据库中搜索,获取相关差异表达蛋白质的信息。结果提示线粒体内膜蛋白mitofilin(inner membrane protein,mitochondrial(mitofilin))、三联组氨酸结合蛋白2(histidine triad nucleotide binding protein2)、三磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)和果糖二磷酸醛缩酶(Fructose-bisphosphate aldolase)等在自噬中表达下调,而ATP合酶F1亚单位中的α亚基(ATP5A1)等在自噬细胞线粒体中表达上调。
结论:
1、成功地建立了饥饿法诱导HeLa细胞产生自噬的模型及其检测体系。
2、对线粒体差异表达蛋白进行质谱分析后,我们认为mitofilin、hint2和ATP合酶F1亚单位中的α亚基等可能参与饥饿诱导的细胞自噬。本研究为深入探讨线粒体在细胞自噬中的作用打下了一定的基础。