人脑枕叶区衰老进程的比较蛋白质组学研究.pdf

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1、Vol.24高等学校化学学报No.122003年12月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES22022207人脑枕叶区衰老进程的比较蛋白质组学研究周波1杨伟1张景华2童元鹏1赵锐1纪建国1茹炳根1(1.北京大学生命科学学院蛋白质组学实验室北京100871;2.中国人民解放军总医院老年神经科北京100853)摘要分别从23岁~64岁~72岁~83岁以及94岁无神经性和精神性疾病史个体大脑皮层枕叶区取样制备蛋白质样品进行双向凝胶电泳(2-DE)~考马斯亮蓝染色~凝胶扫描和

2、ImageMaSter2DElite软件分析每张胶上平均可检测到1000个以上蛋白质点.通过软件半定量分析进一步研究了衰老过程中枕叶蛋白质的差异表达发现随年龄增长有7种蛋白质有一致的显著上升或下降趋势.应用质谱进行肽质量指纹图谱(PMF)和/或肽序列标签(PST)分析数据库检索共鉴定了11种蛋白质其中有5种具有一致的上调或下调性包括神经元突触结构蛋白低分子量神经丝蛋白(NeurofilamenttripletLproteinNF-L)~参与抗氧化反应的硫氧还原蛋白过氧化物酶(Peroxiredoxin

3、)~三羧酸循环关键酶(顺)乌头酸水合酶(AconitatehydrataSe)和糖代谢途径中的关键酶烯醇化酶2(EnolaSe2)以及分子伴侣蛋白T复合物蛋白1(T-complexprotein1).首次建立了正常人脑枕叶区的双向电泳蛋白质表达图谱针对人脑枕叶区蛋白质在衰老过程中的差异表达进行了研究并对差异表达蛋白在衰老进程中可能的生物学意义做了探讨.关键词蛋白质组;双向凝胶电泳;质谱;人脑枕叶区;衰老中图分类号G51文献标识码A文章编号0251-0790(2003)12-2202-06作为哺乳动物中

4、枢神经系统的中心大脑历来是人们所关注的研究热点之一.而随着时间的推移老化是任何生物组织都无法避免的过程主要表现为机体进行性功能衰退和紊乱这在神经系统中表现得尤为明显.尽管有关衰老机制的研究成果已有报道但对于这个复杂生命进程的系统的分子机制尚无定论[1].蛋白质组学技术是后基因组时代的重要研究工具它利用高分辨双向电泳等技术对复杂组织进行蛋白质分离然后采用生物质谱等技术对蛋白质进行鉴定.通过凝胶图谱的对比研究可从大量蛋白中直接快捷地筛选出与年龄~性别~疾病和损伤等因素相关的特异蛋白质从而大大加快了人们对相

5、关机理的研究进度[23][45]和神经.蛋白质组学技术的独特优势使其被迅速应用于极为复杂的神经系统系统疾病[6]的研究中.但由于人脑组织具有异质性且难于处理使得2-DE图谱的连续性和分离结果的重复性一直难以得到保证[7].由于大脑皮层各区所司功能不一其功能的内在体现者蛋白质的表达必然会有所不同[89].因此本文拟通过对人脑样品进行分区处理并对样品制备技术加以改进建立人脑枕叶区的2DE图谱并通过比较不同年龄阶段的脑枕叶蛋白双向电泳图谱差异找到并鉴定出显著的蛋白质差异点进而从蛋白水平上对衰老的分子机制加以

6、探讨.1实验部分1.1仪器与试剂组织匀浆机(英国MSN公司);IPgphor等电聚焦仪HoeferSE600垂直电泳仪及附件ImageMaSter2DElite图像分析软件(瑞典AmerShamPharmacia公司);SHARPJX-330扫描仪(日本Sharp公司);CapLCG-TOF2(英国MicromaSS公司);Agilent1100SerieSLC/MSDTRAP液相色谱-质谱联用仪(美国AgilentTechnology公司).人脑样品均由解放军301医院和中国人民解放军第四军医大学王

7、增军教授提供取自无神经性和精神性疾病史个体死因为交通意外等.二硫苏糖醇(DTT)~尿素~3-[(3-胆酰胺丙基)-二乙胺]-丙磺收稿日期:2002-11-04.基金项目:国家九五攻关项目(批准号:96-CO2-01-09)和国家重点基础研究发展规划项目(批准号:001CB5102-07)资助.联系人简介:纪建国(1962年出生)男副教授硕士生导师主要从事蛋白质组学研究.E-mail:jijg@pku.edu.cn茹炳根(1936年出生)男教授博士生导师主要从事蛋白质化学与蛋白质组学研究.E-mail:

8、rula1@pku.edu.cnNO.12周波等:人脑枕叶区衰老进程的比较蛋白质组学研究2203酸(C~APS)~苯甲基磺酰氟(PMSF)~蛋白酶抑制剂~丙烯酰胺~甲叉双丙烯酰胺~四甲基乙二胺TM(TEMED)等试剂均购自Sigma公司;线性固相p~梯度预制胶条(ImmObilineDryStripp~=3~1013cm)以及IPG缓冲液购自AmershamPharmacia公司;三氟乙酸(色谱纯)购自AldrichChemical公司;乙腈~甲醇等试剂