专题一 微生物蛋白质组学.ppt

三 鸭疫里默氏杆菌强、弱菌株外膜蛋白的比较蛋白质组学研究 应用双向电泳及质谱技术对血清2 型鸭疫里默氏杆菌强毒株及其体外传代200 代(RA200)的弱毒菌株的外膜蛋白进行比较蛋白质组学研究, 借此分析鸭疫里默氏杆菌的外膜蛋白表达特点, 研究差异表达蛋白与细菌毒力的关系。 在实验中检测到强毒菌株和弱毒菌株的外膜蛋白约表达60 个蛋白质点( n = 3), 其中相差5 倍以上3 个。胶内酶解和肽质量指纹图谱分析后鉴定, W1 为热休克蛋白Hsp20 家族成员, W2、W3 为转座酶, 推测它们可能与里默氏杆菌的毒力密切相关。 四 极端微生物蛋白质组学研究 基因重排，RNA编辑，和可变剪接等机制可以从一个基因产生多种蛋白，从而使蛋白质组中蛋白质的数量超过基因组中基因的数量。其中，从影响的基因数量和生物种类范围来看，可变剪接是扩大蛋白质多样性的最重要的机制 RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。具体说来，指基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息现象。 * 人类基因组30亿个碱基对 * 在IEF的电泳中，具有pH梯度的介质其分布是从阳极到阴极，pH值逐渐增大。如前所述，蛋白质分子具有两性解离及等电点的特征，这样在碱性区域蛋白质分子带负电荷向阳极移动，直至某一pH位点时失去电荷而停止移动，此处介质的pH恰好等于聚焦蛋白质分子的等电点（pl）。同理，位于酸性区域的蛋白质分子带正电荷向阴极移动，直到它们的等电点上聚焦为止。可见在该方法中，等电点是蛋白质组分的特性量度，将等电点不同的蛋白质混合物加入有pH梯度的凝胶介质中，在电场内经过一定时间后，各组分将分别聚焦在各自等电点相应的pH位置上，形成分离的蛋白质区带。 * Hydrophobic疏水的 anionic 阴离子的 chromatographic色析法的 * chaotropic agent 促溶剂 * Surfactant表面活性剂 * * 病毒粒子蛋白质组分析技术路线 以痘苗病毒为例，有多个小组用不同方法分析了其蛋白质组成。早在 1996年，Jensen 等用2DE和MALDI-TOF-MS分析了痘苗病毒的蛋白质组，共鉴定13个病毒编码蛋白，5个细胞蛋白。 Chung 等（2006）用LC/MS/MS技术鉴定了痘苗病毒粒子（IMV）包括结构蛋白、酶和转录因子等在内的75个病毒蛋白和23个宿主细胞蛋白，病毒蛋白中有10种蛋白是新发现的病毒蛋白，其中7个蛋白(E6R, G3L, L3L, A6L, A15L, A31R, and C6L)是以前推测的ORFs产物，3个蛋白(K4L, G9R, A16L)的功能和定位是以前所未知的。 Yoder 等（2006） 用五种不同组合的方法鉴定了痘苗病毒粒子63个病毒编码蛋白，发现了2个由以前未知的阅读框编码蛋白（E6R 和 L3L）。 上述研究用高通量的蛋白质组学方法鉴定了许多以前未知的病毒编码蛋白或未注释的ORFs的产物以及宿主细胞蛋白。由结果可知，不同的蛋白质组方法研究同一种病毒粒子蛋白质组的结果不尽相同，说明不同的方法具有互补性。 迄今为止 ，已报道了包括痘苗病毒、腺病毒、人巨细胞病毒、鼠巨细胞病毒、HIV、SARS CoV等11种病毒的蛋白质组研究。 病毒成功实现对宿主细胞的感染并在细胞内复制需要克服多重障碍，一方面要克服细胞对病毒感染产生的各种免疫防卫反应；另一方面要阻断或影响宿主细胞的正常循环机制，利用宿主细胞的物质和能量合成病毒自身物质，以实现病毒的复制。因此，病毒感染必然会导致宿主细胞的蛋白质组变化，这种变化又反映了病毒介导的宿主细胞生理功能的变化，反映了病毒的感染及其致病的进程。所以，进行病毒感染宿主细胞蛋白质组的研究是揭示病毒与宿主细胞相互作用机制、发现新的药物靶标和治疗方法的重要手段。 2 病毒感染诱导宿主细胞的蛋白质组变化 2.1 比较蛋白质组学技术路线 ◆二维差异凝胶电泳（2D differential gel electrophoresis, 2D DIGE）分离技术克服了传统2DE存在的胶与胶之间的差异以及传统的银染等染色方法线性范围窄等缺陷，提高了结果的重复性、准确性，因此，目前应用较多。 ◆常用的标记定量质谱技术包括体外标记ICAT (isotope-coded affinity tag) 和体内标记SILAC[5] (stable isotope labeling by amino acids in cell culture)等技术，ICAT技术是用轻、重两种