小鼠睾丸糖基化蛋白质组学研究

作     者：刘方娟 

作者单位：南京医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沙家豪;周作民;郭雪江

授予年度：2016年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071008[理学-发育生物学] 

主      题：小鼠睾丸 蛋白质组学 N端糖基化 糖基化蛋白质谱 质谱 

摘      要：N-糖基化是生物体内最重要和最普遍的修饰方式之一,参与多种生物进程包括蛋白质折叠、蛋白质定位。很多证据表明糖基化在精子发生以及受精过程中起到重要作用,但我们对糖基化修饰蛋白的组成和生物结构知道的很少。睾丸作为一个重要的生殖内分泌器官,主要产生精子和分泌雄激素。睾丸结构复杂以及其在男性生殖系统中的重要作用都表明了其在研究男性生育方面至关重要的影响力。而在另一方面,蛋白质组学技术广泛地应用于组织和细胞水平整体蛋白质的定性和定量研究;而近年来马普实验室利用凝集素来富集糖基化蛋白后,再使用质谱进行鉴定,同时利用重水环境对糖肽段进行凝集素酶切,使蛋白质组学能够用于系统而全面地解析样本中糖蛋白的具体修饰位点。目前,尚未有小鼠睾丸组织糖基化修饰谱系报道,因此本实验主要通过结合液相色谱-串联质谱蛋白质组学技术和糖肽富集技术构建小鼠睾丸N-糖基化蛋白质谱系,共鉴定到了1463个糖基化位点,分布于740种N-糖基化蛋白质。我们通过生物信息学方法系统阐释这些修饰位点的序列特征、对应修饰蛋白主要参与的功能和调控通路。我们发现除鉴定的NXS和NXT基序外,在睾丸中最为富集的基序为NCX。GO和KEGG功能富集分析揭示了这些蛋白主要定位在细胞膜、溶酶体和高尔基体等部位,具有水解酶和肽酶等活性,主要参与细胞黏附、蛋白质水解和定位等事件。最后,我们进一步挑选了部分非分泌型的睾丸特异性的糖基化蛋白进行详细分析,构建了复杂交互作用和基因功能调控网络,发现这些糖蛋白与精子发生等过程密切相关。本实验为研究糖蛋白在精子发生过程中作用的分子机制研究提供了理论基础和备选分子靶标。