基于iTRAQ技术的黑腹果蝇节律相关差异表达蛋白的鉴定与分析

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昼夜节律广泛存在于生物界,通常情况下,生物体的生理活动和新陈代谢均受到生物钟的控制,随着昼夜节律变化其生物体内的蛋白质组也随之发生时空特异性的改变,黑腹果蝇是生命科学领域常用的经典模式生物。为寻找节律相关蛋白,本研究从野生型果蝇w1118和时钟基因clock突变的果蝇clkjrk在ZT2、ZT8、ZT14、ZT20四个时间点的头部样品中抽取蛋白,采用iTRAQ技术,结合Ti02磷酸化肽富集的方法,对其全蛋白质组和磷酸化蛋白质组进行分析,筛选差异表达蛋白,寻找振荡蛋白,并对相关蛋白互作关系和信号通路进行分析。同时用RNAi的方法,构建了沉默clock基因的BG2-c6细胞系,为后续对筛选出来的差异蛋白进行验证提供重要的实验材料。主要研究结果如下:1.对日前实验中最常用五种一步法果蝇提取液提取果蝇头部蛋白效果进行比较,发现2%STD Buffer与Extraction Buffer提取蛋白质量最佳。2.通过iTRAQ技术对野生型和突变体果蝇头部蛋白质组进行测序鉴定和相对定量分析,每次8个处理及3次生物学重复,共鉴定到总蛋白3270个。对鉴定到的蛋白进行GO功能注释,结果表明果蝇头部的总蛋白的主要参与的生物过程为代谢过程(39%)、细胞过程(19%)、定位(12%)和生物调控(8%)。野生型果蝇和clkjrk间鉴定到46个差异表达蛋白。野生型果蝇中鉴定到24个振荡蛋白,clkjrk中鉴定到24个振荡蛋白,野生型果蝇和clkjrk中共同鉴定到的振荡蛋白为12个。3.经Ti02磷酸化肽富集后进行iTRAQ实验,每次8个处理及3次生物学重复,共鉴定到1275个磷酸化蛋白。GO功能注释结果表明其参与的生物过程主要为代谢过程(28%)、细胞过程(20%)以及定位(11%)。野生型果蝇和clkjrk间鉴定到54个差异表达磷酸化蛋白。野生型果蝇中鉴定到44个振荡磷酸化蛋白,clkjrk果蝇鉴定到81个振荡磷酸化蛋白,在野生型果蝇和clkjrk中共同鉴定到的振荡磷酸化蛋白为43个。4.通过对差异表达蛋白进行pathway分析,鉴定到光信号转导、HIPPO、CD28、Wingless等信号通路。5.利用组织培养dsRNA干扰技术可以成功沉默BG2-c6细胞中clock基因,沉默效果具有长效性。
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