鸡胚蛋孵化过程中蛋黄浆质的比较蛋白质组学研究

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鸡蛋黄中的蛋白质为鸡胚发育提供了营养物质和先天免疫,在孵化过程中发生复杂的变化。本研究主要通过基于双向凝胶电泳(2-DE)技术结合MALDI-TOF MS/MS质谱的蛋白质组学技术对鸡胚蛋孵化过程中蛋黄浆质的差异蛋白质组学进行了分析。主要研究结果如下:1.与37℃贮藏的无精蛋相比,受精蛋在孵化过程中,蛋黄的pH值、蛋白质含量、脂质含量和总糖含量发生明显变化。蛋黄pH值和蛋白质含量在孵化前期(0-9d)变化不明显,在孵化后期呈上升趋势。脂质含量在孵化第12-18d下降。总糖含量在前9d下降,第9-18d上升。通过对受精蛋蛋黄浆质蛋白的SDS-PAGE图谱分析,发现从孵化第12d开始,高分子量范围(55-170 k Da)的蛋白条带灰度值下降。低分子量范围(17-55 k Da)的蛋白条带灰度值升高。蛋黄在孵化期间理化性质及蛋白质组成的变化趋势为下一步差异蛋白质组学实验取样点的选择提供了依据。2.构建了受精蛋蛋黄浆质蛋白的2-DE图谱,在新鲜受精蛋蛋黄浆质中共鉴定到36个蛋白点,聚类为10种蛋白质。通过质谱鉴定,其中30个蛋白点分别为卵黄蛋白原(I、II和III)、血清白蛋白、免疫球蛋白重链Igγ、载脂蛋白B和载脂蛋白A-I。此外,也鉴定出禽类中特有的蛋白质PIT54前体以及在蛋清也存在的蛋白——卵转铁蛋白和视黄醇结合蛋白。通过构建受精蛋蛋黄浆质蛋白2-DE图谱为进一步分析其孵化期间的差异蛋白质组学研究奠定了基础。3.通过对受精蛋与无精蛋在孵化第0、7、14和18d蛋黄浆质蛋白2-DE图谱分析,发现受精蛋蛋黄浆质蛋白2-DE图谱在孵化后期(第14d和第18d)发生明显变化。等电点偏酸性的蛋黄浆质蛋白点丰度升高。这也证实,孵化后期蛋清中的卵白蛋白能转移到蛋黄中。通过对孵化过程中(第7、14和18d)受精蛋与无精蛋蛋黄浆质中的26个差异蛋白点进行质谱鉴定,共鉴定出13种蛋白质。在这26个蛋白点中,一些鉴定为蛋清中高丰度蛋白(卵白蛋白、卵抑蛋白和胞外脂肪酸结合蛋白)的蛋白点,仅在孵化后期鉴定得到。这也进一步表明,蛋清中的主要蛋白质在孵化后期能够通过某种机制转移到蛋黄中,为胚胎吸收利用提供储备。此外,其它鉴定到的差异蛋白质还包括卵黄蛋白原(I、II和III)、血清白蛋白、免疫球蛋白重链Igγ、卵转铁蛋白、PIT54前体、核黄素结合蛋白、血液结合素蛋白和载脂蛋白B。4.通过MALDI-TOF MS/MS的方法对不同孵化时期(第0、6、12、15和18d)蛋黄中的小分子多肽进行了初步鉴定,共鉴定到4088条肽段。本实验结果显示除了载脂蛋白B的肽段外,大部分被鉴定到的肽段来源于蛋黄中的低丰度蛋白。在所有肽段中,共有670条肽段来源于与鸡胚先天免疫有关的七种蛋白质:四种阳离子抗菌肽(Gal 1、CHP1、卵防御素ovo DB1和鸡肝脏表达抗菌肽2(cLEAP-2))、Toll样受体、弹性蛋白酶抑制剂elafin和溶菌酶。这些鸡胚蛋孵化过程中由蛋黄蛋白质内源性酶降解形成的小分子肽可能构成了胚胎免疫防御系统的重要组成部分,未来具有较好的利用价值和开发前景。
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