基于蛋白翻译后修饰和转录组改变的肠道微生物调节海马功能机制研究
发布时间：2021-03-20 23:52
研究背景人类疾病的发病是由基因与环境的相互作用引起的,而生活在人体体内和人体表面的微生物目前是公认的引起人类疾病的重要环境因素。随着多组学技术的发展,包括人类微生物组计划（Human Microbiome Project,HMP）在内的人类微生物组研究产生了丰富的资源,证实了肠道微生物通过肠-脑轴对精神疾病患病中大脑功能和行为的潜在影响,如精神分裂症、焦虑症和抑郁症。在重度抑郁障碍（Major depressive disorder,MDD）患者粪便样本中,肠道微生物组分存在显著改变,且这种改变存在明显的性别差异。通过将抑郁障碍患者的粪便样本移植到无菌鼠体内成功构建肠道菌群重塑小鼠后,小鼠表现出明显的抑郁和焦虑样行为,提示肠道菌群紊乱在抑郁障碍发病中的病因作用。然而,介导肠道微生物对大脑功能和行为影响的潜在机制是非常复杂的,至今仍不清楚。蛋白质是生命活动的主要承担者,它的功能由不同的翻译后修饰（Posttranslational modifications,PTMs）调节,PTMs是调节各种细胞过程的关键方式。赖氨酸乙酰化是最丰富且进化上最保守的PTMs类型之一。研究表明,组蛋白乙酰化...
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
肠道微生物紊乱小鼠中Kac和Ksucc位点鉴定
重庆医科大学博士研究生学位论文35酸，而Ksucc修饰位点则倾向于接近酸性氨基酸。此外，基于小鼠脑组织中已鉴定的各种类型修饰位点的PTM关联性分析结果表明，本研究中鉴定的238个Kac修饰位点前期已报道其乙酰化改变。同时，鉴定的347个Kac修饰位点和485个Ksucc修饰位点前期已报导其泛素化改变。此外，我们发现143个Kac修饰位点和186个Ksucc修饰位点上下游各6个氨基酸侧翼距离内存在不同类型的PTMs，包括单甲基化、二甲基化、N-糖基化、O-连接β-N-乙酰葡萄糖胺和泛素化位点。在肠道微生物重塑小鼠海马组织中，Kac修饰和Ksucc修饰与磷酸化修饰的关联分析发现，72%的Kac修饰位点和65%的Ksucc修饰位点位于丝氨酸磷酸化附近。图2基序分析结果。（A）Kac和（B）Ksucc位点上下游氨基酸组成的热图。Figure2Heatmapoftheaminoacidcompositionsofthe(A)Kacand(B)Ksuccsites.表2Kac和Ksucc修饰位点基序分析结果。Table2MotifanalysisofalltheidentifiedKacandKsuccsites.MotifMotifScoreForegroundBackgroundFoldIncreaseMatchesSizeMatchesSizeAcetylation..........KK.........1631411222533267372.95..........KR.........161878081472242043.81..........K.K........161666212091227322.91..........K.R........10.02654551232206412.39
重庆医科大学博士研究生学位论文40图3乙酰化和琥珀酰化蛋白的二级结构预测。（A）含有Kac位点的二级结构的分布。（B）含有Ksucc位点的二级结构的分布。（C）Kac位点在蛋白表面的可能性预测。（D）Ksucc位点在蛋白表面的可能性预测。Figure3Secondarystructurespredictionforacetylatedandsuccinylatedproteins.(A)DistributionofsecondarystructurescontainingKacsites.(B)DistributionofsecondarystructurescontainingKsuccsites.(C)PredictedsurfaceaccessibilityofKacsites.(D)Predictedsurfaceaccessi.bilityofKsuccsites.2.6差异乙酰化和琥珀酰化修饰蛋白亚细胞定位分析结果为了明确肠道微生物紊乱是否参与调节不同细胞室中蛋白质的乙酰化和琥珀酰化修饰，我们对在肠道菌群重塑小鼠海马组织中鉴定出的所有差异乙酰化和琥珀酰化修饰蛋白质分别进行了亚细胞定位预测分析。正如预想的那样，Kac修蛋白富集于细胞核内。同时，36%的胞质Kac修饰蛋白部分或仅局限于线粒体（见图4A）。这一结果表明，肠道微生物可能通过相关蛋白质的乙酰化来调节细胞核内生物过程和线粒体功能。此外，相似数量的Ksucc修饰蛋白被预测存在于线粒体中，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Circulating MicroRNAs as Novel Diagnostic Biomarkers for Very Early-onset（≤40 years） Coronary Artery Disease[J]. DU Ying,YANG Sheng Hua,LI Sha,CUI Chuan Jue,ZHANG Yan,ZHU Cheng Gang,GUO Yuan Lin,WU Na Qiong,GAO Ying,SUN Jing,DONG Qian,LIU Geng,LI Jian Jun. Biomedical and Environmental Sciences. 2016(08)
[2]New-found link between microbiota and obesity[J]. Chandra Kanti Chakraborti. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology. 2015(04)
本文编号：3091898
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
肠道微生物紊乱小鼠中Kac和Ksucc位点鉴定
重庆医科大学博士研究生学位论文35酸，而Ksucc修饰位点则倾向于接近酸性氨基酸。此外，基于小鼠脑组织中已鉴定的各种类型修饰位点的PTM关联性分析结果表明，本研究中鉴定的238个Kac修饰位点前期已报道其乙酰化改变。同时，鉴定的347个Kac修饰位点和485个Ksucc修饰位点前期已报导其泛素化改变。此外，我们发现143个Kac修饰位点和186个Ksucc修饰位点上下游各6个氨基酸侧翼距离内存在不同类型的PTMs，包括单甲基化、二甲基化、N-糖基化、O-连接β-N-乙酰葡萄糖胺和泛素化位点。在肠道微生物重塑小鼠海马组织中，Kac修饰和Ksucc修饰与磷酸化修饰的关联分析发现，72%的Kac修饰位点和65%的Ksucc修饰位点位于丝氨酸磷酸化附近。图2基序分析结果。（A）Kac和（B）Ksucc位点上下游氨基酸组成的热图。Figure2Heatmapoftheaminoacidcompositionsofthe(A)Kacand(B)Ksuccsites.表2Kac和Ksucc修饰位点基序分析结果。Table2MotifanalysisofalltheidentifiedKacandKsuccsites.MotifMotifScoreForegroundBackgroundFoldIncreaseMatchesSizeMatchesSizeAcetylation..........KK.........1631411222533267372.95..........KR.........161878081472242043.81..........K.K........161666212091227322.91..........K.R........10.02654551232206412.39
重庆医科大学博士研究生学位论文40图3乙酰化和琥珀酰化蛋白的二级结构预测。（A）含有Kac位点的二级结构的分布。（B）含有Ksucc位点的二级结构的分布。（C）Kac位点在蛋白表面的可能性预测。（D）Ksucc位点在蛋白表面的可能性预测。Figure3Secondarystructurespredictionforacetylatedandsuccinylatedproteins.(A)DistributionofsecondarystructurescontainingKacsites.(B)DistributionofsecondarystructurescontainingKsuccsites.(C)PredictedsurfaceaccessibilityofKacsites.(D)Predictedsurfaceaccessi.bilityofKsuccsites.2.6差异乙酰化和琥珀酰化修饰蛋白亚细胞定位分析结果为了明确肠道微生物紊乱是否参与调节不同细胞室中蛋白质的乙酰化和琥珀酰化修饰，我们对在肠道菌群重塑小鼠海马组织中鉴定出的所有差异乙酰化和琥珀酰化修饰蛋白质分别进行了亚细胞定位预测分析。正如预想的那样，Kac修蛋白富集于细胞核内。同时，36%的胞质Kac修饰蛋白部分或仅局限于线粒体（见图4A）。这一结果表明，肠道微生物可能通过相关蛋白质的乙酰化来调节细胞核内生物过程和线粒体功能。此外，相似数量的Ksucc修饰蛋白被预测存在于线粒体中，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Circulating MicroRNAs as Novel Diagnostic Biomarkers for Very Early-onset（≤40 years） Coronary Artery Disease[J]. DU Ying,YANG Sheng Hua,LI Sha,CUI Chuan Jue,ZHANG Yan,ZHU Cheng Gang,GUO Yuan Lin,WU Na Qiong,GAO Ying,SUN Jing,DONG Qian,LIU Geng,LI Jian Jun. Biomedical and Environmental Sciences. 2016(08)
[2]New-found link between microbiota and obesity[J]. Chandra Kanti Chakraborti. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology. 2015(04)
本文编号：3091898
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/yxlbs/3091898.html
教材专著
