血清中疾病相关蛋白质复合物及唾液酸化糖肽富集方法研究

发布时间：2017-10-12 18:28

  本文关键词：血清中疾病相关蛋白质复合物及唾液酸化糖肽富集方法研究

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【摘要】：众所周知,慢性病(Noncommunicable Diseases,NCDs)己成为危害人类健康的严重问题。蛋白质复合物作为多个蛋白质结合形成的整体,在体内许多生物学过程中扮演着重要的角色。蛋白质糖基化修饰与疾病之间的关系,也越来越受到重视。本研究中利用简单优化的凝胶电泳技术,考察了NCDs(糖尿病和精神病)与蛋白质复合物和蛋白糖基化修饰之间关系,并且进行了天然材料的唾液酸化糖肽富集研究。1.精神病中免疫炎症相关蛋白质复合物研究新出现的证据表明不同的精神疾病具有潜在的免疫和炎症应答。本研究中利用一种优化的非变性凝胶电泳(native-PAGE),从147例精神分裂症患者(SCH)、158例双相情感障碍(BPD)、132例其它精神疾病患者和145例正常对照样本中,分离得到了精神病相关的血清免疫炎症相关蛋白质复合物(IIRPCs)。基于血清IIRPCs,可将所有样本分为四种类型(a、b、c和d),每种类型分别对应290、215、70和7例样本。对于a型和b型,与正常对照组相比,血清IIRPCs含量在SCH、BPD和其它精神疾病组均升高。受试者工作特征分析表明血清IIRPCs有优良的诊断能力,可将SCH.BPD和其它精神疾病与正常对照区分开来,灵敏度和特异度均大于85%。与正常对照相比,在患者中血清总IgG、IgA和IgM含量呈明显下降。2.糖尿病中免疫炎症相关蛋白质复合物研究糖尿病是一类代谢疾病,其特征是高血糖水平、异常脂代谢和某些糖蛋白的异常糖基化修饰。异常的体液免疫应答也可能与糖尿病相关。本研究中,利用优化的非变性凝胶电泳(native-PAGE),从1537例包含504例正常对照、320例糖尿病前期患者和713例2型糖尿病患者(T2DM)的血清样本中,分离得到免疫炎症相关蛋白质复合物(IIRPCs)和糖尿病相关蛋白质复合物(DRPCs)。并且利用质谱技术鉴定了糖尿病特异性糖蛋白的糖型和糖基化位点。本研究人群中分别检测到七类血清IIRPCs和四类血清DRPCs。与正常对照和糖尿病前期患者相比,T2DM患者的血清IIRPCs的含量显著升高。而血清DRPCs的含量升高趋势如下：T2DM患者糖尿病前期患者正常对照。此外,作为血清DRPCs的一个组分蛋白,补体C3-β亚基在382T、位点的O连接糖基化修饰,对于区分健康对照、糖尿病前期和T2DM具有良好的能力。我们的结果表明血清IIRPCs和DRPCs的升高与T2DM密切相关,同时补体C3的糖基化可能参与T2DM的发展。3.木棉纤维：高特异性和高效地富集唾液酸化糖肽的天然生物材料肿瘤发生发展和慢性疾病与唾液酸寡糖修饰的过表达密切相关。由于唾液酸化糖肽的低丰度、低离子化效率以及分析过程中唾液酸残基和水分子易丢失。因而,在复杂多肽混合物中富集和鉴定它们,仍存在巨大挑战。本研究中,木棉纤维是来自木棉树(Bombax ceiba L.)的一种自然纤维,对于特异和高效地富集唾液酸化糖肽具有优秀的能力。木棉纤维表面的主要组分是紫丁香基和愈创木基木质素,在复杂多肽混合物的唾液酸化糖肽分离中发挥重要作用。4.杨絮：高特异性和高效地富集唾液酸化糖肽的天然生物材料唾液酸作为较大多糖的末端实体,连接到蛋白质和脂类上,参与许多不同的病理和生理过程。获得唾液酸化糖蛋白的结构特征,以便阐明它们的生物学功能。然而,唾液酸化糖蛋白的全面唾液酸化分析仍存在挑战。本研究中,我们利用一种天然生物材料一杨絮,来自于毛白杨(Populus tomentosa Carr.),制作成新型的富集微柱,用于选择性和高效地富集唾液酸化糖肽。扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱法以及Maule和Wiesner染色分析,表明杨絮外层主要组分为紫丁香基和愈创木基木质素,在复杂多肽混合物的富集唾液酸化糖肽中起关键作用。
【关键词】：精神病 免疫炎症相关蛋白质复合物 糖尿病 木棉纤维 唾液酸化糖肽 杨絮
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.1;R749
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstracts9-12
• 第一部分 前言12-14
• 第二部分：精神疾病中免疫炎症相关蛋白质复合物研究14-27
• 第一章 前言14
• 第二章 材料与方法14-18
• 2.1 仪器和材料14-15
• 2.2 受试者和血清样本收集15
• 2.3 Native-PAGE15-16
• 2.4 血清中IIRPCs的定量分析16
• 2.5 IIRPCs中组成蛋白质的质谱鉴定16-17
• 2.6 血清总IgG、IgA、IgM、补体C3、补体C4和C反应蛋白的定量分析17-18
• 2.7 统计分析18
• 第三章 结果18-25
• 3.1 基于血清IIRPCs的样本分类18-20
• 3.2 目标蛋白质复合物的鉴定20-21
• 3.3 血清IIRPCs与疾病关联性分析21-23
• 3.4 血清免疫炎症相关蛋白质与疾病关联性分析23-25
• 第四章 讨论25-26
• 第五章 结论26-27
• 第三部分 糖尿病中免疫炎症相关蛋白质复合物研究27-46
• 第一章 前言27
• 第二章 材料与方法27-30
• 2.1 仪器和试剂27-28
• 2.2 样本收集28
• 2.3 Native-PAGE28
• 2.4 血清中IIRPCs和DRPCs的定量分析28-29
• 2.5 DRPCs中组成蛋白质的鉴定29
• 2.6 补体C3-β亚基的糖基化分析29-30
• 2.7 统计分析30
• 第三章 结果30-44
• 3.1 线性动态范围和重复性30-31
• 3.2 血清TRPC的定量分析31-33
• 3.3 IIRPCs与疾病状态的关系33-36
• 3.4 DRPCs与疾病状态的关系36-41
• 3.5 补体C3-β亚基的糖基化分析41-44
• 第四章 讨论44-45
• 第五章 结论45-46
• 第四部分 木棉纤维：高特异性和高效地富集唾液酸化糖肽的天然生物材料46-77
• 第一章 前言46
• 第二章 材料与方法46-50
• 2.1 仪器和材料46-47
• 2.2 溶液酶解47
• 2.3 利用木棉纤维进行唾液酸化糖肽富集47-48
• 2.4 方法学考察48
• 2.5 其它糖肽富集方法48-49
• 2.6 质谱分析49
• 2.7 扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱49
• 2.8 木质素分离49
• 2.9 Wiesner和Maule染色实验49-50
• 2.10 木棉纤维的去木质素化50
• 第三章 结果50-75
• 3.1 方法学考察结果50-53
• 3.2 标准糖蛋白的富集53-57
• 3.3 糖肽结构分析57-72
• 3.4 其它糖肽富集方法72
• 3.5 扫描电镜图和红外光谱图72-74
• 3.6 Maule和Wiesner染色实验及去木质素实验74-75
• 第四章 讨论75-76
• 第五章 结论76-77
• 第五部分 杨絮：高特异性和高效地富集唾液酸化糖肽的天然生物材料77-99
• 第一章 前言77
• 第二章 材料与方法77-80
• 2.1 仪器和材料77-78
• 2.2 扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱图78
• 2.3 木质素、半纤维素和纤维素分离78-79
• 2.4 Maule和Wiesner染色79
• 2.5 双酶解79
• 2.6 利用杨絮进行唾液酸化糖肽富集79-80
• 2.7 方法学考察80
• 2.8 杨絮的去木质素化80
• 2.9 质谱分析80
• 第三章 结果80-96
• 3.1 杨絮的结构特征80-83
• 3.2 杨絮选择性富集唾液酸化糖肽83-95
• 3.3 木质素-杨絮富集唾液酸化糖肽的关键成分95-96
• 第四章 讨论96-98
• 第五章 结论98-99
• 参考文献99-108
• 中英文缩略词对照表108-110
• 论文综述110-123
• 参考文献116-123
• 致谢123-125
• 在读期间论文发表、专利申请及会议参加情况125

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本文编号：1020290