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基于串联质谱标签的蛋白质组学技术分析海水流化冰辅助保鲜对大黄鱼肌肉蛋白质的影响

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2023年第4期49卷 566-577页

作者：赵月涵梅光明张小军许丹郑斌邓尚贵浙江海洋大学食品与药学学院浙江舟山316022 浙江省海洋水产研究所浙江舟山316021 浙江省海水增养殖重点实验室浙江舟山316021

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)蛋白质在海水流化冰辅助保鲜期内的变化,采用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)技术定量标记新鲜(贮藏0 d)大黄鱼及不同海水流化冰贮藏时间(7、23 d)下大黄鱼的肌肉蛋白质,筛选出不同贮藏时间下的差... 详细信息

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)蛋白质在海水流化冰辅助保鲜期内的变化,采用串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)技术定量标记新鲜(贮藏0 d)大黄鱼及不同海水流化冰贮藏时间(7、23 d)下大黄鱼的肌肉蛋白质,筛选出不同贮藏时间下的差异表达蛋白,并对差异蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)、直系同源簇/真核生物直系同源簇(clusters of orthologous groups/clusters of eukaryotic orthologous groups,COG/KOG)与京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析。结果显示,在3个比较组(7 d vs 0 d、23 d vs 7 d和23 d vs 0 d)中鉴定到的差异蛋白总数分别为215、133、269个,其中表达上调的差异蛋白数分别为117、37、113个,表达下调的差异蛋白数分别为98、96、156个。同时,3个比较组的共有差异蛋白为44个。GO分析表明,差异蛋白主要参与细胞过程、生物调节、细胞和细胞内组分、结合功能和催化活性等方面;COG/KOG分析表明,差异蛋白的功能活性主要集中在细胞骨架、碳水化合物转运和代谢、信号转导机制以及翻译后修饰、蛋白质周转和伴侣蛋白等方面;KEGG分析表明,差异蛋白共参与38条信号通路,且在贮藏后期(23 d),紧密连接和致病性大肠埃希菌感染2条信号通路中差异蛋白的参与数目最多,它们可能是造成大黄鱼新鲜度急剧下降的主要信号通路。44个共有差异蛋白与大黄鱼新鲜度指标进行的相关性分析表明,脆性X智力低下综合征相关蛋白2、肌醇-1-单磷酸酶、Rho GDP解离抑制剂1、锚蛋白-1和甲基四氢叶酸合酶结构域蛋白可以作为新鲜度指示蛋白。本研究为揭示大黄鱼在海水流化冰贮藏期内的品质变化机制、大黄鱼新鲜度评价和保鲜工艺改进提供了依据。

关键词：流化冰大黄鱼串联质谱标签差异蛋白新鲜度指示蛋白

基于TMT技术的激素性股骨头坏死硬化带修复模式探索及临床验证

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中国组织工程研究 2024年第14期28卷 2191-2196页

作者：庄至坤何敏聪林天烨吴荣凯郭金花吴昭克魏秋实泉州市正骨医院关节科福建省泉州市362000 广东省中医骨伤研究院广东省广州市510000 广州中医药大学第三附属医院关节科广东省广州市510000

背景:股骨头内硬化带是激素性股骨头坏死疾病发展过程中重要的影像学特征并与预后相关。过氧化物酶体增殖物活化受体γ协同刺激因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α,PGC-1α)被证明具有成骨、促... 详细信息

背景:股骨头内硬化带是激素性股骨头坏死疾病发展过程中重要的影像学特征并与预后相关。过氧化物酶体增殖物活化受体γ协同刺激因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α,PGC-1α)被证明具有成骨、促血管形成、抗线粒体凋亡等生物活性,与激素性股骨头坏死的骨修复可能存在紧密关联。目的:筛选激素性股骨头坏死硬化带区与正常区的差异蛋白,筛选出硬化带的关键蛋白,并验证关键蛋白在激素性股骨头坏死股骨头标本中的差异表达;探索激素性股骨头坏死硬化带修复模式。方法:取激素性股骨头坏死行人工全髋关节置换术取出的股骨头标本,通过串联质谱标签技术筛选硬化带区与正常区的差异表达基因,并进行GO与KEGG信号通路分析,构建关键靶点的蛋白互作网络、筛选关键基因。观察关键蛋白在激素性股骨头坏死硬化带中的表达,通过Western blotting、免疫组化验证关键蛋白在硬化带中的表达。结果与结论:①通过串联质谱标签定量蛋白质谱检测发现:相比于正常区骨组织,股骨头硬化带骨组织中具有显著差异表达(Log_(2)FC>1.20、Log_(2)FC<0.84和P<0.05)的蛋白质有609个,其中发生上调的蛋白质290个,发生下调的蛋白质319个;②通过GO与KEGG通路富集分析,发现在前10位的富集通路中,Wnt信号通路与生命周期调控通路与骨修复关系密切;在生命周期调控通道中,PGC-1α是重要的蛋白之一;③与激素性股骨头坏死标本正常区相比,Western blotting验证了PGC-1α、NRF-1在硬化带中低表达,Cleaved Caspase-3在硬化带中高表达;④光镜下免疫组化结果显示,股骨头组织标本中硬化区及正常区的PGC-1α、NRF1及Cleaved Caspase-3阳性染色分布,可以发现骨小梁、成骨细胞和骨髓均有表达存在;硬化带区Cleaved Caspase-3表达更为明显;⑤结论:激素性股骨头坏死硬化带中存在包含Wnt等成骨相关通路活跃、以PGC-1α低表达为特征的氧化凋亡活跃等生物学行为;PGC-1α在激素性股骨头坏死硬化带中低表达可能与氧化凋亡活跃相关。

关键词：串联质谱标签激素性股骨头坏死 PGC-1α 线粒体氧化凋亡骨修复

东方蜜蜂微孢子虫感染西方蜜蜂工蜂中肠的蛋白质组学分析

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畜牧兽医学报 2023年第4期54卷 1703-1712页

作者：陈礼黄伟峰黄少康福建农林大学动物科学学院(蜂学学院) 福州350002 农业农村部(福建)蜜蜂生物学科学观测站福州350002

通过分析西方蜜蜂工蜂感染东方蜜蜂微孢子虫Vairimorpha ceranae(Nosema ceranae)后,中肠蛋白质组的差异,探讨病原与中肠细胞的互作机制。给西方蜜蜂5日龄工蜂自由取食含104个·μL^(-1)的孢子蔗糖液48 h后,在30℃恒温饲养18 d(23日龄)... 详细信息

通过分析西方蜜蜂工蜂感染东方蜜蜂微孢子虫Vairimorpha ceranae(Nosema ceranae)后,中肠蛋白质组的差异,探讨病原与中肠细胞的互作机制。给西方蜜蜂5日龄工蜂自由取食含104个·μL^(-1)的孢子蔗糖液48 h后,在30℃恒温饲养18 d(23日龄)。结果表明,感染组工蜂存活率仅为34.81%,显著低于对照组的71.85%(P0.05)。通过串联质谱标签(TMT)定量蛋白分析系统比较了感染组与对照组工蜂的中肠蛋白质组差异,发现差异显著的蛋白共565个,其中感染中肠显著上调的蛋白有301个,显著下调的蛋白有264个。差异蛋白GO富集分析显示,感染对中肠细胞的细胞进程、能量代谢、细胞形态、蛋白质复合物、分子结合和催化活性等有显著影响;KEGG通路注释发现富集到氨酰-tRNA生物合成、内质网中的蛋白质加工、不同类型的N-聚糖生物合成显著上调,部分抗氧化相关的蛋白显著上调;而显著下调蛋白富集到氨基酸代谢和蔗糖代谢等通路。东方蜜蜂微孢子虫感染后期显著减弱西方蜜蜂工蜂的消化和免疫相关蛋白表达,这些差异显著蛋白为后续开展东方蜜蜂微孢子虫与西方蜜蜂的互作蛋白筛选与验证提供了重要支撑。

关键词：东方蜜蜂微孢子虫蛋白质组串联质谱标签西方蜜蜂中肠

人胃上皮细胞系GES-1在不同pH环境下的串联质谱标签定量蛋白质组学分析

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基因组学与应用生物学 2022年第6期41卷 1339-1349页

作者：施韵何坪涂旭东张玉娟重庆师范大学生命科学学院重庆401331 重庆医药高等专科学校重庆401331

胃是人体重要的消化器官,胃部环境pH改变可能引发多种疾病。本研究探究了不同pH环境对胃上皮细胞系GES-1蛋白质组的影响。将GES-1放置在酸性(pH 6.8)、碱性(pH 9.4)和对照(pH 7.4)培养基中,培养7 d后收集细胞沉淀,进行串联质谱标签(tand... 详细信息

胃是人体重要的消化器官,胃部环境pH改变可能引发多种疾病。本研究探究了不同pH环境对胃上皮细胞系GES-1蛋白质组的影响。将GES-1放置在酸性(pH 6.8)、碱性(pH 9.4)和对照(pH 7.4)培养基中,培养7 d后收集细胞沉淀,进行串联质谱标签(tandem mass tags,TMT)定量蛋白质组学测序,选择差异表达蛋白进行KEGG富集分析。结果表明,胃上皮细胞GES-1最适生长pH为7.4,在强碱环境(pH 9.4)中细胞能保持较好的状态,在弱酸环境(pH 6.8)中难以维持正常细胞形态。与对照组相比,136个蛋白在酸性(pH 6.8)样品中显著差异表达,其中96个蛋白上调,40个蛋白下调。KEGG富集结果显示,差异蛋白与胆汁分泌、丙酮酸代谢、抗原加工呈递、铁死亡等103个生物学过程相关;与对照组相比,15个蛋白在碱性(pH 9.4)样品中显著上调,1个蛋白显著下调,差异蛋白被富集到47个生物学过程,包括霍乱弧菌感染、补体与凝血级联、内质网中的蛋白质加工、蛋白质输出等。本研究揭示了GES-1细胞响应pH环境改变的蛋白质组特点,为探究因环境pH变化引发的胃部病变提供了新的思路。

关键词：酸性pH 碱性pH 串联质谱标签蛋白质组测序功能富集

肌萎缩侧索硬化患者的脑脊液存在差异表达蛋白:基于串联质谱标签方法

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南方医科大学学报 2019年第4期39卷 428-436页

作者：苏丹丹张勇毕方方肖波中国人民解放军联勤保障部队第928医院神经内科海南海口571100 中南大学湘雅医院神经内科湖南长沙410008

目的基于串联质谱标签(TMT)技术,从蛋白质组学层面研究肌萎缩侧索硬化(ALS)患者脑脊液(CSF)中的差异性表达蛋白,探讨ALS发病的机制和相关作用途径。方法选取2017年11月～2018年4月于中国人民解放军联勤保障部队第928医院和中南大学湘雅... 详细信息

目的基于串联质谱标签(TMT)技术,从蛋白质组学层面研究肌萎缩侧索硬化(ALS)患者脑脊液(CSF)中的差异性表达蛋白,探讨ALS发病的机制和相关作用途径。方法选取2017年11月～2018年4月于中国人民解放军联勤保障部队第928医院和中南大学湘雅医院神经内科就诊5例延髓起病ALS患者和5例肢体起病ALS患者,以5例偏头痛及低颅压头痛的患者为健康对照,分别获取CSF,利用串联质谱标签(TMT)技术鉴定CSF中差异性蛋白质,并进行生物信息学分析。结果共鉴定并定量1530种蛋白。延髓起病ALS患者中48种蛋白表达上调,6种蛋白表达下调;肢体起病ALS患者中16种蛋白表达上调,19种蛋白表达下调。GO分析显示这些蛋白均参与细胞生理过程、单器官过程和生物调节等过程,在细胞内和细胞外均有分布,且具有结合功能、催化活性和受体活性等。KEGG通路分析显示,延髓起病ALS患者CSF中上调蛋白参与溶酶体和代谢等3条通路。肢体起病ALS患者CSF中下调蛋白参与补体和凝血级联途径、金黄色葡萄球菌感染和单纯疱疹感染等7条通路,各通路均包含补体成分。结论延髓起病和肢体起病的ALS患者CSF中均存在差异性表达蛋白。溶酶体通路参与延髓起病ALS的发生和发展,免疫反应参与肢体起病ALS的发生和发展。

关键词：肌萎缩侧索硬化脑脊液串联质谱标签蛋白质组学

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获能前后水牛精子的差异蛋白质组分析

河南农业科学 2022年第5期51卷 140-147页

作者：刘润峰候振黄星晨肖凯杨潍菡张俊俊付强广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004

为了探索获能前后水牛精子的蛋白质动态变化,通过串联质谱标签(TMT)结合液质联用(LCMS/MS)分析技术,对获能前后水牛精子的总蛋白质进行定量分析。结果表明,获能前后水牛精子的差异表达蛋白质共有93个,获能后表达上调蛋白质52个,表达下... 详细信息

为了探索获能前后水牛精子的蛋白质动态变化,通过串联质谱标签(TMT)结合液质联用(LCMS/MS)分析技术,对获能前后水牛精子的总蛋白质进行定量分析。结果表明,获能前后水牛精子的差异表达蛋白质共有93个,获能后表达上调蛋白质52个,表达下调蛋白质41个。差异表达蛋白质参与了有性生殖、细胞骨架、转运和精子发生等生物学进程,也参与过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)和可溶性NSF附着蛋白受体(SNARE)等信号通路。经蛋白质互作网络分析,筛选出调节通路的中心蛋白(Hub)有拓扑异构酶2(TOP2A)、烯醇化酶3(ENO3)等。Western blot结果表明,囊泡相关膜蛋白4(VAMP4)和载脂蛋白C 3(APOC3)在水牛精子获能后表达量升高。

关键词：水牛精子获能串联质谱标签液质联用蛋白质组学

基于TMT蛋白组学技术探究大鼠急性放射性脑损伤的相关分子机制

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基于TMT蛋白组学技术探究大鼠急性放射性脑损伤的相关分子机制

作者：王俊双中国医科大学

学位级别：硕士

目的:放射治疗是脑肿瘤的重要治疗手段,放射性脑损伤是颅脑放疗的严重并发症,影响患者的生存和预后。目前不能明确放射性脑损伤的发病机理,常规检查方法诊断放射性脑损伤的敏感性和特异性不高,并且缺乏有效的防治措施。探究引起损伤变... 详细信息

目的:放射治疗是脑肿瘤的重要治疗手段,放射性脑损伤是颅脑放疗的严重并发症,影响患者的生存和预后。目前不能明确放射性脑损伤的发病机理,常规检查方法诊断放射性脑损伤的敏感性和特异性不高,并且缺乏有效的防治措施。探究引起损伤变化的分子机制,寻找早期损伤标志物,对放射性脑损伤的早诊早治具有重要意义。研究方法:将42只雄性SD大鼠随机分为对照组、20Gy照射组和30Gy照射组,使用6MV-X线分别给予大鼠单次20Gy、30Gy全脑照射。观察记录大鼠的一般状态和体重,分别于照射后第3天、第7天取大鼠脑组织进行HE染色,观察脑组织病理学变化情况。根据病理结果,选取照射剂量为30Gy第7天的大鼠脑组织作为实验组,利用TMT定量蛋白组学技术鉴定实验组和对照组大鼠脑组织中的蛋白质,使用GO、COG、KEGG、IPR等功能数据库对蛋白质进行注释。最后对鉴定到的蛋白质进行定量分析和差异筛选,对差异蛋白进行GO功能富集、KEGG通路分析、结构域、亚细胞定位和蛋白质相互作用等生物信息学分析。结果:与对照组相比,20Gy、30Gy照射组大鼠一般活动减少,体重下降。病理结果显示,20Gy、30Gy组大鼠的脑组织均出现了不同程度的损伤,包括脑细胞水肿、坏死、核固缩、核溶解等改变,其中30Gy照射后7天的脑组织损伤最重。蛋白组学分析结果显示:与对照组相比,实验组大鼠脑组织筛选出差异表达蛋白35个,其中表达上调28个,表达下调7个,差异倍数较大的蛋白质包括PHLDA3、MT等。GO分析显示差异蛋白主要参与脂质转运、脂质合成、脂蛋白代谢和有机物代谢等生物过程,行使辅酶结合、脂质结合、底物特异性转运和氧化还原等分子功能。KEGG分析显示差异蛋白主要集中在胆固醇代谢、脂肪和维生素的消化与吸收、类固醇生物合成、酮体的合成与降解等通路。蛋白互作分析提示,在所有差异蛋白的编码基因之中,关联度最高的基因为APOE。结论:给予大鼠单次20Gy、30Gy的全脑照射均可导致大鼠放射性脑损伤,大鼠脑组织病理改变提示30Gy照射导致的损伤更为严重。基于TMT蛋白组学对大鼠急性放射性脑损伤模型进行分析,电离辐射可影响大鼠脑中多种蛋白表达发生改变,PHLDA3、MT可能是放射性脑损伤的潜在生物标志物。GO、KEGG富集结果表明脂质代谢改变可能在大鼠急性放射性脑损伤模型中发挥重要作用。

关键词：放射性脑损伤蛋白组学串联质谱标签差异蛋白

基于串联质谱标签定量蛋白质组学技术筛选糖尿病足皮肤抗菌肽的可行性和价值

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中华糖尿病杂志 2020年第11期12卷 923-928页

作者：刘德林殷汉杨兵全嵇振岭东南大学附属中大医院内分泌科南京210009 东南大学附属中大医院普外科南京210009

目的:探讨基于定量蛋白质组学串联质谱标签(TMT)技术筛选糖尿病足皮肤抗菌肽的可行性和价值。方法:收集2017年4月至2018年12月在东南大学附属中大医院行清创手术的糖尿病足患者的下肢溃疡周围皮肤全层和同期行其他手术非糖尿病患者的下... 详细信息

目的:探讨基于定量蛋白质组学串联质谱标签(TMT)技术筛选糖尿病足皮肤抗菌肽的可行性和价值。方法:收集2017年4月至2018年12月在东南大学附属中大医院行清创手术的糖尿病足患者的下肢溃疡周围皮肤全层和同期行其他手术非糖尿病患者的下肢皮肤全层标本各3例患者标本。利用TMT技术分别对上述标本进行蛋白组学分析,筛选出发生显著变化的差异蛋白。搜索UniProt-GOA数据库对鉴定到的差异蛋白生物学作用阐释。以鉴定到的蛋白为背景,利用Fisher精确检验法评价差异表达蛋白。利用InterPro数据库分析差异表达蛋白功能结构域的富集情况。结果:共发现133个差异蛋白,其中表达上调和下调的蛋白分别为101个和32个。基因本体(GO)富集分析表明,在蛋白生物学过程中最显著富集的过程为对细菌的防御过程,其次为抗菌体液反应过程。共有19个蛋白涉及对细菌的防御反应过程,其中18个蛋白发生了上调,1个蛋白发生了下调。差异蛋白上调倍数达4倍以上的共有8个,分别为蛋白为溶菌酶C、中性粒细胞弹性蛋白酶、杀菌渗透性增加蛋白、乳铁蛋白、膜相关磷脂酶A2、肽聚糖识别蛋白1、免疫球蛋白J链和蛋白S100-A12。共有8个蛋白涉及抗菌体液反应过程,其中7个蛋白与对细菌的防御反应中涉及的蛋白重叠。通过蛋白互作分析显示,差异表达的抗菌反应蛋白形成了一个包含14个节点和34条边的复杂调控网络,平均节点度为4.86,聚类系数为0.652。结论:通过TMT标记蛋白组学技术发现,参与对细菌的防御反应及抗菌体液免疫反应的差异蛋白,如溶菌酶C、中性粒细胞弹性蛋白酶、杀菌渗透性增加蛋白、乳铁蛋白、膜相关磷脂酶A2、肽聚糖识别蛋白1、免疫球蛋白J链和蛋白S100-A12,有望成为治疗糖尿病足感染的新靶点。

关键词：糖尿病足蛋白组学抗菌肽串联质谱标签

兔玻璃体腔注射PBS后视网膜差异蛋白的表达（英文）

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南方医科大学学报 2016年第5期36卷 595-603页

作者：汪家名雷博重庆医科大学附属第一医院眼科眼科学重庆市市级重点实验室重庆市眼科研究所重庆400016

目的研究家兔玻璃体腔内注射PBS后的视网膜功能变化及差异蛋白的表达情况以探索玻璃体腔注射的安全性。方法将20只青紫蓝兔随机分为4组,A组不作任何处理,B至D组在兔右眼玻璃体腔内注射50μL PBS。分别于注射后第0、4、7、14天进行眼底... 详细信息

目的研究家兔玻璃体腔内注射PBS后的视网膜功能变化及差异蛋白的表达情况以探索玻璃体腔注射的安全性。方法将20只青紫蓝兔随机分为4组,A组不作任何处理,B至D组在兔右眼玻璃体腔内注射50μL PBS。分别于注射后第0、4、7、14天进行眼底照相和视网膜电图(ERG)检查,之后摘取眼球并分离视网膜。利用串联质谱标签(TMT)联合液相色谱-串联质谱联用(LC-MS/MS)法检测注射组相对于空白对照组的视网膜蛋白变化情况。通过KOBAS及基于KEGG数据库分析明显变化的蛋白富集通路,利用STRING得出明显变化蛋白间相互作用的功能网络图。结果注射组眼底照相结果与空白组相比无明显变化,ERG结果显示视网膜功未受到影响。TMT蛋白质谱共检测出了6042种兔视网膜蛋白,其中49种蛋白(0.81%)在玻璃体腔注射后表达上调超过5倍或下调超过80%。变化比较显著的蛋白主要与细胞骨架有关。显著变化蛋白富集的通路包括黏着斑通路、紧密连接通路、核黄素新陈代谢通路、细胞外基质受体相互作用通路及肌动蛋白细胞骨架调节通路。功能网络图分析显示ACTC1及ISG15在蛋白相互作用关系中起着比较中心的作用。结论玻璃体腔内注射PBS主要引起与细胞黏连、形态、迁移、分化、信号传导及核黄素代谢通路相关的视网膜蛋白变化。

关键词：玻璃体腔注射视网膜蛋白质组串联质谱标签