论文部分内容阅读
附睾是哺乳动物精子成熟、获得受精能力、储存和保护精子的重要器官,从形态上可分为附睾起始区(initial segment),头部(caput),体部(corpus)和尾部(cauda)。睾丸中产生的精子从其形态结构和染色质角度看已基本成熟,但还不具备运动和精卵识别结合的能力,只有在进入附睾后循附睾头体尾运行的过程中,与附睾微环境相互作用,才最终获得成熟,自20世纪60年代中期以来许多研究人员开始关注和研究附睾的结构、基因表达、蛋白合成与功能等,由于标本来源的困难,多数研究集中于动物附睾蛋白的研究,对于人附睾液蛋白和组织表达蛋白的研究较少,而直接研究人附睾蛋白将对阐明精子成熟,男性生殖调控等产生重要意义。本课题主要分为三个部分,首先以大鼠附睾为实验材料,成功提取了附睾液蛋白,并通过二维液相色谱成功分离了附睾液蛋白,建立了二维PI/UV图谱,通过MALDI_TOF质谱鉴定了clusterin,E_RABP,CRIS1_RAT,PEBP等高丰度蛋白组分,为下一部分研究打下了基础;通过分离鉴定大鼠附睾液蛋白质的经验,提取正常人附睾液和组织蛋白,分别通过二维液相色谱和二维凝胶电泳分离附睾蛋白,建立了正常人附睾蛋白二维表达谱,Imagemaster软件分析,在相同条件下识别的蛋白质斑点数分别为附睾液头部蛋白(265±23)个,附睾体部蛋白(207±32),附睾尾部蛋白(234±25);附睾组织头部蛋白(1092±30)个,附睾体部蛋白(1002±42),附睾尾部蛋白(987±23),并且通过不同实验条件优化了二维液相色谱和二维凝胶电泳在蛋白分离中的作用,选择了二维凝胶表达谱上可切取的胶点通过质谱鉴定,分别获得了145和415个非冗余附睾液蛋白和组织蛋白,其中头体尾部特异性蛋白68,53和69种,从整体水平反映了附睾蛋白表达情况;第三部分对获得的附睾表达蛋白通过综合各种生物信息学方法进行功能分类,代谢途径分析,蛋白网络调控分析,基本理化性质分析等,为蛋白质组数据的信息挖掘和附睾功能研究提供了有利的理论指导。根据GeneOntology数据库的第3级注释,鉴定的145种附睾液蛋白中有112(77%)种蛋白质有关于分子功能的注释,94(65%)种蛋白质有参与的生物学过程的注释;鉴定的415种附睾组织蛋白中有376(90%)种蛋白质有关于分子功能的注释,345(84%)种蛋白质有参与的生物学过程的注释,通过KEGG和Biocarta代谢途径数据库分析附睾蛋白参与的主要代谢途径为糖酵解,综合各种生物信息学分析可见,附睾液蛋白的主要功能有抗氧化,脂质结合,离子结合等,主要通过参与精子膜的代谢和修饰或保护精子的完整性而为精子成熟提供了稳定的微环境;附睾组织蛋白主要包括各种基础代谢酶类,胞内结构蛋白等,头部组织蛋白包含的酶类较体和尾部多,反映了头部有更活跃的分泌活性。本课题第一次利用蛋白质组学技术较全面的分析了正常人附睾蛋白表达情况,为进一步研究附睾功能提供了的实验数据。