正常人尿蛋白质组翻译后修饰的鉴定

发布时间：2019-11-30 04:02

【摘要】：肾脏的主要功能之一就是对血液的超滤作用形成原尿,经肾小管重吸收后形成终尿排出体外。正常尿中含有少量的蛋白质成分,如白蛋白、转铁蛋白等,在肾脏疾病中不仅存在尿蛋白量的改变也可能存在尿蛋白成分的改变,因此,完全可以将疾病状态下尿中出现的异常的蛋白成分或者数量出现极大变化的蛋白作为疾病的生物标志物,用于诊断肾脏疾病或者检测疾病的进程。尿蛋白质组学通过高通量、系统性地分析来鉴定尿液中所有的蛋白质分子并研究其生物学功能,这对尿生物标志物的鉴定及其在肾脏疾病的诊断、病情的检测和药物靶点的开发等方面具有重要的实际意义。尿蛋白质组学目前研究的绝大部分工作是在关注蛋白质表达水平的变化。然而,许多至关重要的生命进程不仅由蛋白质的相对丰度控制,更重要的是被那些时空特异分布的翻译后修饰控制的,揭示翻译后修饰的发生规律是理解蛋白质复杂多样的生物功能的一个重要前提。由于翻译后修饰蛋白质在样本中含量低且动态范围广,其相关研究极具挑战性,亲和富集、多维分离等技术与生物质谱的结合为翻译后修饰蛋白质组学的发展提供了契机。目前,有600多种蛋白质翻译后修饰的结构和大小已经被确定,但利用富集技术进行蛋白质组学规模化研究的蛋白质翻译后修饰较少,其中磷酸化和糖基化的研究较多。由于富集技术的限制,大多数翻译后修饰很难得到鉴定,在非富集的情况下,常规的质谱鉴定蛋白软件只能搜索少数几个指定可变修饰。随着生物信息学在翻译后修饰鉴定方面的发展,已经出现很多可搜索大量翻译后修饰的软件,这些软件实行开放式的修饰搜索模式,在蛋白搜索时不需要指定修饰的类型、大小以及种类。Unimod是一个公共的蛋白质翻译后修饰化学结构的数据库,里面详细全面记载了翻译后修饰的类型和大小以及化学结构。这些信息都显示不通过富集也可以全面的鉴定蛋白质的翻译后修饰。本研究中利用常规的尿蛋白质组学来鉴定尿蛋白,不利用任何的富集技术。这种非富集的方法比常规的方法不增加任何实验步骤,实验过程简单迅速,唯一区别的是在质谱鉴定之后使用专门鉴定未指定修饰蛋白的软件MODa和PEAKS6进行搜索,并通过人工查找去除了非体内翻译后修饰的蛋白,将两个软件的搜索结果进行综合发现75条含有体内翻译后修饰的多肽,一共是6种翻译后修饰类型。并与uniprot中注释的蛋白翻译后修饰的信息相比,发现其中有18种蛋白中的34种多肽上有新的体内翻译后修饰,这些新的体内翻译后修饰包括甲基化,氧化,羧化,磷酸化,脱水作用和二羟基化。这是第一次对尿蛋白质组的非富集体内翻译后修饰的一个全面鉴定。非富集的方法可以一次对多种类型修饰进行鉴定,这是相比于富集方法最大的优势,富集的方法往往只能对一种翻译后修饰进行鉴定。我们还通过人工查找去除了实验过程中引进的各种修饰并筛选出真正的体内翻译后修饰,这样也排除了实验引进的修饰对疾病标志物鉴定的干扰。这些体内翻译后修饰赋予了蛋白更多的生理功能,将尿蛋白质组描述的更加细腻更加深刻,为尿蛋白疾病标志物的发现奠定了基础。此次研究只是利用一个样本进行的初步研究,鉴定结果可能具有个体差异性,因此以后还可以做更详细更大规模的研究,比如将样本数量增加,将样本来源丰富化,这样可以鉴定更全面的尿蛋白翻译后修饰,对尿蛋白疾病标志物的发现应该具有更大的帮助。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R363;Q51

【共引文献】