蛋白質(zhì)組學的研究

蛋白質(zhì)組學的研究肝細胞，膠質(zhì)細胞，熱休克蛋白27蛋白質(zhì)組學一詞，源于蛋白質(zhì)與 基因組學兩個詞的組合，意指“一種基因組所表達的全套蛋白質(zhì)”， 蛋白質(zhì)組的研究不僅能為生命活動規(guī)律提供物質(zhì)基礎，也能為眾多種疾病機理的闡明及攻克提供理論根據(jù)和解決途徑。通過對正常個體及病理個體間的蛋白質(zhì)組比較分析，我們可以找到某些“疾病特異性的蛋白質(zhì)分子”，它們可成為新藥物設計的分子靶點，或者也會為疾病的早期診斷提供分子標志。確實，那些世界范圍內(nèi)銷路最好的藥物本身是蛋白質(zhì)或其作用靶點為某種蛋白質(zhì)分子。因此，蛋白質(zhì)組學研究不僅是探索生命奧秘的必須工作，也能為人類健康事業(yè)帶來巨大的利益。蛋白質(zhì)組學的研究是生命科學進入后基因時代的特征。利用蛋白質(zhì)的等電點和分子量通過雙向凝膠電泳的方法將各種蛋白質(zhì)區(qū)分開來是一種很有效的手段。它在蛋白質(zhì)組分離技術中起到了關鍵作用。質(zhì)譜技術是目前蛋白質(zhì)組研究中發(fā)展最快，也最具活力和潛力的技術。熱休克蛋白27熱休克蛋白27(HSP27)是熱休克蛋白家族中的重要一員,蛋白質(zhì)組學研究證實HSP27在人類大腸癌腫瘤細胞中呈過表達現(xiàn)象,并且認為HSP27表達與大腸癌腫瘤細胞轉(zhuǎn)移相關.近年來,HSP27表達被證實與化療藥物耐藥和患者預后相關.HSP27表達水平可能是大腸癌患者獨立的預后因素.進一步深入研究HSP27與大腸癌的關系,利用其作為大腸癌診斷、分級、治療、預后的標志物及研制開發(fā)新的抗大腸癌藥物有重大意義。此外，熱休克蛋白27對大鼠腦缺血也用重要的影響。熱休克蛋白是一類廣泛存在于生物體內(nèi)、生物進化高度保守、在生理和應激條件下均能表達的蛋白質(zhì)家族. HSP27通過與凋亡通路中的一些重要蛋白相互作用也參與細胞凋亡的調(diào)控. 目的 探討促紅細胞生成素對大鼠腦缺血的保護作用.方法 采用線栓法阻斷大鼠一側大腦中動脈制作大鼠局灶性缺血再灌注模型.促紅細胞預處理組于缺血開始前2 h予腹腔注射促紅細胞生成素 3 000 u/kg;缺血再灌注組和假手術組在手術前2 h予腹腔注射等量生理鹽水.再灌注24 h后進行細胞凋亡檢測及熱休克蛋白27和血管內(nèi)皮生長因子免疫組織化學染色.結果 再灌注24 h后, 缺血再灌注組可見較多的POD陽性細胞(67.4811.17 個/高倍視野),促紅細胞生成素預處理組缺血區(qū)陽性細胞數(shù)目減少(45.254.72 個/高倍視野,P0.01),假手術組偶見個別陽性細胞,正常組未見凋亡細胞;與缺血再灌注組(25.604.42個/高倍視野)相比, 促紅細胞生成素預處理組熱休克蛋白27表達增加(67.5613.84個/高倍視野,P0.01);促紅細胞生成素預處理組血管內(nèi)皮生長因子表達較缺血再灌注組亦增加(74.9011.64個/高倍視野比40.147.50個/高倍視野,P0.01).結論 促紅細胞生成素預處理后可抑制缺血損傷后缺血側皮層細胞凋亡,其機制可能是通過上調(diào)熱休克蛋白27和血管內(nèi)皮生長因子基因表達而實現(xiàn)的. 肝細胞肝細胞是生物人工肝支持系統(tǒng)的核心原材料,近年來隨著分子生物學的發(fā)展肝細胞永生化已成為可能.肝細胞的永生化對于藥物毒理、生物人工肝支持系統(tǒng)以及肝臟組織工程的研究都具有非常深遠的意義.目的 探討體外定向誘導小鼠胚胎干細胞(ES細胞)分化為肝細胞的方法及肝損傷模型肝內(nèi)移植的可行性.方法 常規(guī)培養(yǎng)ES細胞后,繼續(xù)懸浮培養(yǎng)4 d以形成擬胚體(EBs),轉(zhuǎn)移EBs到鋪有明膠的6孔板中貼壁培養(yǎng),并添加3 mmol/L丁酸鈉開始誘導分化,7 d后加入淤膽血清篩選、純化ES源性肝細胞,分化過程中用光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察細胞形態(tài)及超微結構的改變;用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)方法檢測肝細胞特異性標志基因:白蛋白(ALB)、甲胎蛋白(AFP)、甲狀腺素運載蛋白(TTR)、1抗胰蛋白酶(AAT)、葡萄糖6磷酸酶(G6P)、酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶(TAT)mRNA水平的表達;以熒光示蹤劑CFDA-SE標記誘導獲得的肝細胞,并移植到肝損傷小鼠肝內(nèi),觀察移植細胞在肝內(nèi)的定居、增殖情況.結果 誘導分化過程中,ES細胞形態(tài)逐漸出現(xiàn)肝細胞樣改變,其超微結構與小鼠肝細胞超微結構十分相似;RT-PCR結果顯示,隨著誘導時間的推進,標志肝細胞發(fā)育過程的ALB、AFP、TTR、AAT、G6P、TAT mRNA順序表達;肝內(nèi)移植實驗結果顯示:ES源性肝細胞可在肝損傷小鼠肝內(nèi)定居并增殖.結論 丁酸鈉聯(lián)合淤膽血清可以誘導ES細胞分化為肝細胞,ES源性肝細胞肝損傷模型體內(nèi)移植是可行的,這有可能為細胞移植治療難治性肝病提供一種新的細胞來源. 星形膠質(zhì)細胞星形膠質(zhì)細胞(AS)是神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分,目前認為AS是構成突觸結構的第三種成分.AS對突觸的數(shù)量、形態(tài)結構、成熟過程以及突觸傳遞都有影響.AS能夠以多種方式和神經(jīng)元相互作用,如通過谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)、細胞內(nèi)Ca2+濃度的改變等環(huán)節(jié)影響神經(jīng)元的生物活性,進而發(fā)揮對神經(jīng)突觸可塑性的影響.最新研究表明,AS亦能夠通過分泌多種介質(zhì),如谷氨酸、高半胱氨酸、D-絲氨酸、ATP、雌二醇、膽固醇、神經(jīng)營養(yǎng)因子、凝血酶敏感蛋白和集聚蛋白等對神經(jīng)突觸可塑性發(fā)揮調(diào)節(jié)作用.。星形膠質(zhì)瘤細胞與星形膠質(zhì)細胞間的蛋白譜變化.方法 選擇星形細胞來源的C6膠質(zhì)瘤細胞和體外培養(yǎng)純化大鼠皮層的星形膠質(zhì)細胞進行蛋白組學分析.星形細胞和C6細胞雙向凝膠電泳(2-DE)的凝膠圖像用PDQuest軟件比較,差異蛋白質(zhì)點進行基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)和生物信息分析,部分蛋白質(zhì)的差異表達結果用半定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)驗證.結果 獲得了24個有明顯表達變化的蛋白點;17個蛋白質(zhì)得到質(zhì)譜結果,與星形膠質(zhì)細胞相比,經(jīng)生物信息學分析確認的6個蛋白質(zhì)中,磷酸甘油酸變位酶1、生物轉(zhuǎn)化酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶P、鈣網(wǎng)織蛋白和膜聯(lián)蛋白A2在C6細胞中表達量較高,而波形蛋白和肌動蛋白-肌動蛋白在C6細胞中表達量較低.磷酸甘油酸變位酶1、膜聯(lián)蛋白A2和波形蛋白經(jīng)半定量RT-PCR驗證與2-DE結果相符.結論 本研究發(fā)現(xiàn)的差異表達蛋白質(zhì)與許多重要的細胞生理活動和功能有密切關系,包括無氧酵解過程、細胞骨架組裝、生物轉(zhuǎn)化和信號轉(zhuǎn)導,可能與膠質(zhì)瘤的生長迅速、浸潤遷移和抗藥性相關.參考文獻1) 史穎弘.細胞凋亡與自噬在肝細胞癌侵襲及轉(zhuǎn)移中的作用研究D. 復旦大學 20052) 肖樟生.由腫瘤特異性啟動子mTERT promotor驅(qū)動的m4-1BBL基因治療小鼠肝細胞肝癌的實驗研究D. 蘇州大學 20093) 艾小明,肖平.肝細胞刺激因子(HSS)誘導肝癌細胞凋亡的研究進展J. 中國民族民間醫(yī)藥. 2009(02)4) 顧文靜.藥物抑制血管內(nèi)皮生長因子過表達對肝細胞癌變的影響D. 南通大學 20095) 王芳,楊富,張玲,徐丹,霍希松,畢海珊,孫樹漢.微小RNA17-5p通過靶基因E2F1激活熱休克蛋白27促進肝癌細胞轉(zhuǎn)移(英文)A. 中國的遺傳學研究遺傳學進步推動中國西部經(jīng)濟與社會發(fā)展2011年中國遺傳學會大會論文摘要匯編C. 20116) 欽倫秀,葉青海,湯釗猷.肝癌轉(zhuǎn)移復發(fā)的分子機制與預測:從組學研究到臨床應用A. 第十三屆中國科協(xié)年會第18分會場-癌癥流行趨勢和防控策略研究研討會論文集（補充）C. 20117) 丁辰月,胡鈴敏,胡志斌,沈洪兵.端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶基因多態(tài)性與中國人群肝細胞肝癌遺傳易感性的關系A. 全國腫瘤流行病學和腫瘤病因?qū)W學術會議論文集C. 20118) Townsend DM;Tew KD The role of glutathione-S-transferase in anti-cancer drug resistance 外文期刊 2002(47) DOI:10.1038/sj.onc.12069409) 高宜錄;李傳友;高樹梓 C6細胞和星形細胞對神經(jīng)干細胞體外遷移分化的不同影響 期刊論文 -中華神經(jīng)醫(yī)學雜志2006(11)10) 段國升 腦膠質(zhì)瘤臨床治療的進展 期刊論文 -中華神經(jīng)外科雜志200411) Fantin VR;St-Pierre J;Leder P Attenuation of LDH-A expression uncovers a link between glycolysis,mitochondrial physiology,and tumor maintenance 200612) Sun HL;Liu J;Ding F Investigation of differentially expressed proteins in rat gastrocnemius muscle during denervationreinnervation 外文期刊 2006(3/4) DOI:10.1007/s10974-006-9067-413) Somogyi E;Petersson U;Hultenby K Calreticulin-an endoplasmic reticulum protein with calcium-binding activity is also found in the extracellular matrix 外文期刊 2003 DOI:10.1016/S0945-053X(02)00117-814) Roessler M;Rollinger W;Mantovani-Endl L;Hagmann ML Palme S Berndt P Engel AM Pfeffer M Karl J Bodenmller H Rschoff J Henkel T Rohr G Rossol S R(o)sch W Langen H Zolg W Tacke M Identification of PSME3 as a novel serum tumor marker for colorectal cancer by combining two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis with a strictly mass spectrometry based approach for data analysis 200615) Park HJ;Kim BG;Lee SJ;Heo SH Kim JY Kwon TH Lee EB Ryoo HM Cho JY Proteomic profiling of endothelial cells in human lung cancer 200816) Alfonso P;N(n)ez A;Madoz-Gurpide J;Lombardia L S(a)nchez L Casal JI Proteomic expression analysis of colorectal cancer by two-dimensional differential gel electrophoresis 外文期刊 2005(10)17) Huang HL;Stasyk T;Morandell S;Dieplinger H Falkensammer G Griesmacher A Mogg M Schreiber M Feuerstein I Huck CW Stecher G Bonn GK Huber LA Biomarker discovery in breast cancer serum using 2-D differential gel electrophoresis/ MALDI-TOF/TOF and data validation by routine clinical assays 200618) Langer R;Ott K;Specht K;Becker K Lordick F Burian M Herrmann K Schrattenholz A Cahill MA Schwaiger M Hofler H Wester HJ Protein expression profiling in esophageal adenocarcinoma patients indicates association of heat-shock protein 27 expression and chemotherapy response 200819) 謝超.王菲.俞雁 人類肝臟蛋白質(zhì)組研究進展與展望 期刊論文 -國際遺傳學雜志2008(3)20) 陳喜林.姜穎.賀福初 腫瘤干細胞蛋白質(zhì)組學研究進展 期刊