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目的:
研究年龄相关性白内障晶状体核不同组分晶体蛋白的组成,及不同硬度晶状体核中非水溶性蛋白质的组成。初步筛选非水溶性晶状体蛋白质在白内障发生发展过程中发挥重要作用的目标蛋白,为进一步研究人晶状体老化进程中不同组分蛋白间的消长变化做铺垫。
方法:
实验材料:选取白内障囊外摘除术中取材的晶状体核,分为软核(Ⅱ级或以下)和硬核(Ⅲ级或以上),以温州医学院附属眼视光医院眼库提供的正常透明晶状体作为对照。分别提取晶状体核中的水溶性蛋白质及非水溶性蛋白质进行双向电泳:一向等电聚焦,使用非线性固相pH梯度凝胶条(IPG strit pH3-10NL),胶内重泡涨技术;用二硫苏糖醇和碘乙酰胺两步平衡;二向采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)。对实验获得的凝胶用UPD-蛋白质染料染色试剂盒染色后,用ImageMaster2D Platinum6.0软件对获得的蛋白图谱加以分析。再利用MALDI-TOF MS质谱仪鉴定分析,得到蛋白质点的肽质量指纹和肽序列标签;用Matrix science公司的Mascot软件搜索NCBInr数据库,获取蛋白质的信息。
结果:
1初步建立了白内障晶状体核双向电泳体系。采用优化后的TCA/丙酮沉降结合超速离心提取和纯化蛋白,改善了2-DE图谱的分离效果。
2采用ImageMaster2D软件对年龄相关性白内障晶状体软核不同组分间晶体蛋白(水溶性蛋白质WS;非水溶性蛋白质WI)双向电泳结果进行分析,显示WS组和WI组蛋白斑点数分别为31个和26个,且蛋白质斑点大部分相对分子量14400~97400,pI5~9。高丰度蛋白质斑点相对分子质量分布在20000~31000,pI6~8区域内。相差2倍以上表达的差异点有14个。对选取的14个蛋白质点进行MALDI-TOFMS分析,经数据库检索后鉴定出6种蛋白质。其中3种蛋白质表达下调(γS-晶体蛋白、βA3-晶体蛋白、βA4-晶体蛋白),1种蛋白质表达上调(βB1-晶体蛋白),2种蛋白质表达缺失(截取的人βB1-晶体蛋白A链、截取的人γD-晶体蛋白X链)。
3正常晶状体核和不同硬度白内障晶状体核(软核、硬核)的2-DE图谱存在差异,对各图谱中所有蛋白质斑点进行MALDI-TOF MS分析,经数据库检索得出:正常晶状体核非水溶性蛋白质鉴定出α A-、α B-、大部分β晶体蛋白和γ S晶体蛋白;白内障软核非水溶性蛋白质鉴定出部分β晶体蛋白和γ S晶体蛋白;白内障硬核非水溶性蛋白仅鉴定出小部分β晶体蛋白。
结论:
1双向电泳技术能够对晶状体核蛋白进行有效的分离,通过MALDI-TOFMS分析可获得需要的蛋白信息。
2年龄相关性白内障晶状体软核不同组分晶状体蛋白中主要由β-晶体蛋白组成,与非水溶性晶状体蛋白质相比,水溶性蛋白质鉴定出γD-晶体蛋白,而βA4-晶体蛋白阙如。
3随着白内障晶状体核硬度的增加,不仅α-晶体蛋白阙如且β-晶体蛋白鉴定出的种类越来越少,说明α、β晶体蛋白在引起晶状体蛋白质不溶性增加,晶状体老化的过程中起重要作用;同时,γ S晶体蛋白组分降低,说明γ S晶体蛋白在维持晶状体透明度中作用明显。