中国大鲵肝脏代谢相关蛋白的表达及预示的代谢活性分析

发布时间：2020-10-11 11:39

　　 中国大鲵(Andriasdavidianus)是我国特有的珍稀动物。作为一种较为原始的两栖类动物,大鲵身体结构体现出从水生脊椎动物到陆生脊椎动物的过渡性,具有重要的研究价值。同时大鲵营养丰富,相关制品可以入药,具有很高的食用和药用价值。目前对大鲵的已有研究主要集中在形态解剖学和分子遗传学方面,蛋白质组学研究较少。肝脏是生物体内重要的器官,在物质代谢、免疫、胆汁的合成与分泌及造血储血等方面发挥不可替代的作用。其细胞主要有肝实质细胞、肝窦内皮细胞、枯否细胞和星状细胞等,是肝脏功能的基础。蛋白质组学作为近年来新兴的生物学分支,采用高通量分离和鉴定蛋白质的技术,被广泛应用于各类生物领域研究。肝脏的蛋白质组学研究是目前研究热点与重点,“人类肝脏蛋白质组计划”是我国科学家领导的第一个重大国际科研协作项目,目前已经取得了丰硕成果。本课题以大鲵的正常肝脏为研究对象,以双向电泳和质谱鉴定技术为基础,结合同位素标记相对和绝对定量技术,在大鲵肝脏中共鉴定出2751种蛋白,建立了大鲵肝脏蛋白表达谱,整合了蛋白的表达丰度等数据,通过IPA软件和相关网站对所得蛋白数据进行生物信息学分析,共从以下四个生理活动讨论了大鲵肝脏中代谢相关的蛋白:(1)糖代谢相关:直接参与糖代谢的蛋白共检出98种,涉及单糖代谢、糖原代谢、糖蛋白代谢、糖脂代谢、脂多糖代谢、糖胺聚糖代谢和其它相应糖代谢活动。参与调节对应生理活动信号通路的蛋白有197种,涉及AMPK、HER-2、HIF、p53、PKA和PPAR通路。(2)脂代谢相关:直接参与脂代谢的蛋白共检出122种,涉及脂肪酸代谢、甘油三酯代谢、磷脂代谢、糖脂代谢、胆固醇代谢活动。参与调节对应生理活动信号通路的蛋白有185种,涉及AHR、AMPK、DAR、PKA、PPAR和S1P通路。(3)蛋白质和氨基酸代谢相关:直接参与蛋白质和氨基酸代谢的蛋白共检出335种,涉及氨基酸及其衍生物代谢、蛋白酶的作用、溶酶体酶的作用、蛋白酶体酶的作用和其它相关活动。调节氨基酸及其衍生物代谢的AHR信号通路涉及44种蛋白。(3)核酸代谢相关蛋白:直接参与核酸代谢的蛋白共检出188种,涉及嘌呤核苷酸代谢、嘧啶核苷酸代谢、DNA代谢和RNA代谢活动。参与调节对应生理活动信号通路的蛋白有30种,涉及ATM、SAPK/JNK、serotonin受体通路。相应的蛋白功能和软件分析证明大鲵肝脏中糖、脂代谢活动较强,蛋白质和氨基酸代谢中除蛋白酶作用外其余活动均较弱,核酸代谢中核苷酸代谢活动较强。研究结果表明,大鲵肝脏中蛋白质的功能与肝脏整体功能相一致。但通过分析可知大鲵肝脏与目前所公认的高等动物肝脏功能存在差异。这也从蛋白质组学角度证明了大鲵在进化中处于较原始的地位。
【学位单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S917.4
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 文献综述
    1.1 中国大鲵的研究进展
        1.1.1 中国大鲵形态特征
        1.1.2 中国大鲵的生活习性
        1.1.3 中国大鲵的研究
    1.2 肝脏蛋白组学研究进展
        1.2.1 肝脏的结构与功能
        1.2.2 蛋白质组学研究
        1.2.3 肝脏蛋白质组学研究
    1.3 本论文的研究目的和意义
        1.3.1 本论文的研究目的
        1.3.2 本论文的研究意义
    参考文献
第二章 材料与方法
    2.1 中国大鲵的饲养
    2.2 大鲵组织器官的取材
    2.3 组织器官的蛋白样品制备
    2.4 溶液中的蛋白定量
    2.5 基质上的蛋白定量：灰度扫描法
    2.6 蛋白的同位素标记
    2.7 蛋白的双向电泳
    2.8 蛋白质的定性分析
        2.8.1 2D/MS法
        2.8.2 iTRAQ法
    2.9 2D/MS和ITRAQ的定量检测数据整合
    2.10 蛋白的平均表达丰度确定
    2.11 ratio值的算法和意义
    2.12 生理活动及其相关蛋白的确认
    2.13 生理活动相关信号通路及其蛋白的确认
    2.14 蛋白表达变化预示的生理活动和信号通路活性分析（Ⅰ）：IPA分析
    2.15 蛋白表达变化预示的生理活动和信号通路活性分析（Ⅱ）：蛋白的协同作用（E_P）分析
    参考文献
第三章 研究结果
    3.1 中国大鲵肝脏糖代谢相关蛋白（酶）的表达
        3.1.1 中国大鲵肝脏中糖代谢相关蛋白（酶）表达丰度和ratio值
        3.1.2 中国大鲵肝脏中糖代谢相关蛋白（酶）表达模式
        3.1.3 中国大鲵肝脏中糖代谢相关蛋白（酶）表达情况预示的糖代谢活动及调节它们的信号通路活性
    3.2 中国大鲵肝脏脂代谢相关蛋白（酶）的表达
        3.2.1 中国大鲵肝脏中脂代谢相关蛋白（酶）表达丰度和ratio值
        3.2.2 中国大鲵肝脏中脂代谢相关蛋白（酶）表达模式
        3.2.3 中国大鲵肝脏中脂代谢相关蛋白（酶）表达情况预示的脂代谢活动及调节它们的信号通路活性
    3.3 中国大鲵肝脏蛋白质和氨基酸代谢相关蛋白（酶）的表达
        3.3.1 中国大鲵肝脏中蛋白质和氨基酸代谢相关蛋白（酶）表达丰度及ratio值
        3.3.2 中国大鲵肝脏中蛋白质和氨基酸代谢相关蛋白（酶）表达模式
        3.3.3 中国大鲵肝脏中蛋白质和氨基酸代谢相关蛋白（酶）表达情况预示的蛋白质和氨基酸代谢活动及调节它们的信号通路活性
    3.4 中国大鲵肝脏核酸代谢相关蛋白（酶）的表达
        3.4.1 中国大鲵肝脏中核酸代谢相关蛋白（酶）表达丰度和ratio值
        3.4.2 中国大鲵肝脏中核酸代谢相关蛋白（酶）表达模式
        3.4.3 中国大鲵肝脏中核酸代谢相关蛋白（酶）表达情况预示的核酸代谢活动及调节它们的信号通路活性
第四章 讨论
    4.1 中国大鲵肝脏的糖代谢活性与效应
    4.2 中国大鲵肝脏的脂代谢活性与效应
    4.3 中国大鲵肝脏的蛋白质和氨基酸代谢活性与效应
    4.4 中国大鲵肝脏的核酸代谢活性与效应
    参考文献
结论
致谢
攻读硕士学位期间参加的科研项目和已发表论文

【参考文献】

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本文编号：2836543