C57小鼠和SD大鼠肝脏及红细胞膜蛋白N-糖组的质谱分析

发布时间：2017-04-08 17:17

  本文关键词：C57小鼠和SD大鼠肝脏及红细胞膜蛋白N-糖组的质谱分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：1、肝脏是人体内合成蛋白质的主要器官之一,在肝脏发生病变时其组织内的糖蛋白N-糖链的含量和结构都会发生一系列的变化。然而目前对于肝脏组织总蛋白N-糖链的结构研究数据还不够全面和深入。C57小鼠和SD大鼠是目前与人类生理生化特点最为相似且在肝脏的研究中具有重要意义的两种模式动物。因此,本研究使用PNGase F酶分别释放C57小鼠和SD大鼠两种肝脏总蛋白的N-糖链,并通过ESI-MS(电喷雾电离质谱)鉴定和解析两种N-糖链的结构组成。然后采用稳定的苯胺同位素标记法与ESI-MS相结合对等摩尔的两种肝脏总蛋白的N-糖链进行相对定量分析。最后,采用HILIC-MS以及MS/MS分离和鉴定了C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白衍生后的所有N-糖链的结构并定量比较了糖链的相对丰度的差异。所得结论如下：(1)、在C57小鼠中共有16条N-糖链,有2条非五糖核心结构(缩短结构)、7条高甘露糖型、4条复杂型和3条杂合型,分别占糖组总量的12.5%、6.25%、37.5%、25%、18.75%。SD大鼠中共有16条N-糖链,有2条非五糖核心结构(缩短结构)、7条高甘露糖型、5条复杂型和2条杂合型,分别占糖组总量的12.5%、6.25%、37.5%、31.25%、12.5%。两种样品中的岩藻糖基化的糖链都占到了总糖链的18.75%。在C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白中都为中性糖,并未发现唾液酸化的糖链。(2)、SD大鼠与C57小鼠糖链的丰度比值为0.33、0.31、0.29、0.81、0.36、0.34、0.38、0.43、0.49、0.37、0.53、0.72、0.51、0.82、0.49、0.17、0.39,数据表明,C57小鼠肝脏N-糖链的表达水平均高于SD大鼠,且最高可达9.37倍。2、红细胞膜骨架蛋白系统中的蛋白质大部分都为糖蛋白,其糖链部分参与了红细胞多种生命活动的调节。本研究运用ESI-MS对C57小鼠、SD大鼠和兔的红细胞膜蛋白N-糖链的结构进行了分析与比较：C57小鼠共有6条[M+Na]+型糖链分子：H9N2,H3N6,H5N2,H6N2,H7N2,H8N2,其中,一条为复杂型,其余5条均为高甘露糖型。SD大鼠共有6条糖链,其中2条[M+2Na]2+形式的糖链分子：H9N2,H3N6,5条[M+Na]+形式的糖链分子：H5N2,H6N2,H7N2,H8N2,H9N2。(H9N2在ESI-MS中可以单、双电荷两种形式被检测到),并且全部都为高甘露糖型。兔红细胞膜蛋白N-糖链共检测到20条[M+Na]+型糖链分子：H4N4,H5N2,H4N3,H6N2,H5N3,H4N4,H7N2, H6N3,H5N4,H8N2,H6N4,H9N2,H7N4,H2N2Fuc,H3N2Fuc,H4N3Fuc, H5N3Fuc,H6N3Fuc,H5N4Fuc,H6N4Fuc。其中包含1条非五糖核心结构,6条高甘露糖型,2条复杂型和11条杂合型糖链,分别占总糖组的5%、30%、10%、55%。结果表明,在C57小鼠红细胞膜蛋白N-糖链中,高甘露糖型占到总糖组的83%,SD大鼠高甘露糖型为100%,而兔高甘露糖型只占到了总糖组的30%。但是两种小鼠N-糖链在数量和结构类型的复杂程度上都远远低于兔红细胞。由于红细胞膜酸性糖链含量太少在ESI-MS中并未检测到。
【关键词】：肝脏总蛋白 红细胞膜蛋白 N-糖链 ESI-MS HILIC-MS
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R3411
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-22
• 1.1 肝脏9-11
• 1.1.1 肝脏的功能及特点9
• 1.1.2 肝脏在糖代谢中的作用9
• 1.1.3 肝脏在蛋白质代谢中的作用9-10
• 1.1.4 肝脏在脂类及激素类代谢中的作用10
• 1.1.5 肝脏切除后的再生功能10-11
• 1.2 SD大鼠和C57小鼠在肝脏研究中的生物学意义11-12
• 1.2.1 SD大鼠11
• 1.2.2 C57小鼠11-12
• 1.3 血红细胞12-13
• 1.3.1 血红细胞的结构特点12
• 1.3.2 血红细胞功能12
• 1.3.3 血红细胞膜的生物学特性12-13
• 1.4 蛋白N-糖基化修饰13-16
• 1.4.1 N-糖链的生物合成13-15
• 1.4.2 N-糖链的多样性15
• 1.4.3 N-糖链的功能15-16
• 1.4.4 N-糖链的生物学活性16
• 1.5 肝脏的总蛋白N-糖基化的研究现状16-17
• 1.6 红细胞膜N-糖基化的研究现状17
• 1.7 N-糖链的定性定量分析17-20
• 1.7.1 蛋白N-糖链的解离、纯化17-18
• 1.7.2 糖链的质谱检测分析18-19
• 1.7.3 N-糖链的相对定量分析19-20
• 1.8 本实验的研究目的和意义20-22
• 第二章 SD大鼠和C57小鼠肝脏总蛋白N-糖链的定性定量比较分析22-47
• 2.1 概述22-23
• 2.2 实验和方法23-25
• 2.2.1 材料、试剂和仪器23
• 2.2.2 肝脏总蛋白的提取23
• 2.2.3 肝脏总蛋白N-糖链的解离和纯化23-24
• 2.2.4 N-糖链的氘带苯胺稳定同位素标记24
• 2.2.5 糖链的ESI-MS、MS/MS和在线HILIC-MS检测分析条件24-25
• 2.3 结果分析与讨论25-45
• 2.3.1 C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白N-糖链的组成分析25-26
• 2.3.2 C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白N-糖链的定量比较分析26-36
• 2.3.3 C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白N-糖链的结构解析36-38
• 2.3.4 C57小鼠和SD大鼠肝脏总蛋白N-糖链的HILIC-MS定量比较38-45
• 2.4 本章小结45-47
• 第三章 三种动物血红细胞膜N-糖链的ESI-MS分析47-54
• 3.1 概述47
• 3.2 实验和方法47-48
• 3.2.1 材料、试剂和仪器47
• 3.2.2 红细胞膜蛋白的提取47-48
• 3.2.3 红细胞膜蛋白N-糖链的解离和纯化48
• 3.2.4 ESI-MS和MS/MS条件设置48
• 3.3 结果与分析48-53
• 3.4 本章小结53-54
• 结论54-56
• 参考文献56-67
• 致谢67

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