纳米二氧化硅致HaCaT细胞毒性作用的膜蛋白质组学研究

发布时间：2017-04-16 07:04

  本文关键词：纳米二氧化硅致HaCaT细胞毒性作用的膜蛋白质组学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：探讨纳米二氧化硅(nm-SiO2)染毒对HaCaT细胞膜蛋白表达水平的影响,筛选纳米二氧化硅毒性作用的关键膜蛋白和标志膜蛋白,为揭示纳米二氧化硅的毒理学分子机制提供有价值的实验数据和科学线索,为预防和治疗纳米二氧化硅的毒性作用提供新思路。 方法：HaCaT细胞的培养采用单层贴壁法培养,使用膜蛋白提取试剂盒提取HaCaT细胞的膜蛋白,采用纳升液相色谱-基质辅助激光解析飞行时间质谱联用技术(nano-LC-MALDI-TOF-MS)鉴定HaCaT细胞膜蛋白,确定该方法测定膜蛋白的有效性。随后,用不同浓度的15-nm的纳米二氧化硅(nm-SiO2)对HaCaT细胞进行染毒处理,观察细胞活力水平和细胞形态,确定蛋白质组学实验的染毒浓度。使用膜蛋白提取试剂盒提取染毒组和对照组的膜蛋白,用荧光差异双向凝胶电泳(2D-DIGE)分析纳米二氧化硅(nm-SiO2)暴露前后膜蛋白质组的变化情况。最后运用生物信息学分析鉴定差异表达的膜蛋白的亚细胞定位和蛋白功能。 结果：(1)运用膜蛋白提取试剂盒提取的HaCaT细胞的膜蛋白,质谱鉴定结果显示,一共鉴定出15个蛋白。在swissprot数据库中搜索这些鉴定蛋白的亚细胞定位发现,一共有9个蛋白质与细胞膜密切相关,占总比例的60%,远远高于膜蛋白在整体蛋白的比例。(2)结合前期研究基础(IC50=23.0mg/L),运用细胞形态学分析和对染毒后HaCaT细胞活力测定的结果,在后续实验中采用粒径浓度10mg/L的纳米二氧化硅染毒24h。(3)通过荧光差异双向凝胶电泳(2D-DIGE)分析15-nm二氧化硅暴露前后膜蛋白质组的差异并使用MALDI-TOF-MS鉴定出差异膜蛋白,其中一级和二级质谱共鉴定出17个差异表达蛋白,其中6个与细胞膜密切相关。使用生物信息学的方法来分析这些鉴定蛋白的亚细胞定位和蛋白功能。 结论：(1)发展了一种有效可行的提取HaCaT细胞膜蛋白的方法,用于膜蛋白质组学研究。(2)使用荧光差异双向凝胶电泳(2D-DIGE)-基质辅助激光解析飞行时间质谱分析(MALDI-TOF-MS)联用技术成功地鉴定出差异表达膜蛋白。
【关键词】：纳米二氧化硅(nm-SiO_2) 人永生化表皮细胞(HaCaT) 膜蛋白质 荧光差异双向凝胶电泳(2D-DIGE) 基质辅助激光解析飞行时间质谱分析MALDI-TOF-MS
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R114
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 纳米二氧化硅相关研究进展8-10
• 1.1.1 纳米材料的生物毒性效应8
• 1.1.2 纳米二氧化硅在农业以及食品中的应用8-9
• 1.1.3 纳米二氧化硅毒性影响的研究现状9-10
• 1.2 膜蛋白的研究现状10-12
• 1.2.1 膜蛋白的基本结构10-11
• 1.2.2 膜蛋白的分类11-12
• 1.3 (膜)蛋白组学在毒理学的研究现状12-16
• 1.3.1 毒理蛋白质组学技术12-14
• 1.3.2 毒理蛋白质组学技术的应用14-16
• 1.3.3 膜蛋白质组学技术在毒理学中的应用16
• 1.4 研究目的和内容16-19
• 1.4.1 研究目的16-17
• 1.4.2 研究内容17-19
• 第二章 HaCaT细胞的培养和纳米二氧化硅染毒浓度的确定19-24
• 2.1 材料与方法19-21
• 2.1.1 实验材料与仪器19
• 2.1.2 实验方法19-21
• 2.2 结果与分析21-22
• 2.2.1 HaCaT培养条件的确定21
• 2.2.2 最佳染毒浓度的确定21-22
• 2.2.3 染毒后细胞活力测定结果22
• 2.3 结论与讨论22-24
• 第三章 膜蛋白的提取以及采用液质联用技术鉴定膜蛋白24-30
• 3.1 材料与方法24-27
• 3.1.1 实验材料与仪器24
• 3.1.2 实验方法24-27
• 3.2 结果与分析27-29
• 3.2.1 膜蛋白的鉴定27-28
• 3.2.2 分子功能和生物学进程的归类28-29
• 3.3 结论与讨论29-30
• 第四章 纳米二氧化硅致HaCaT细胞膜蛋白质组学分析30-45
• 4.1 材料与方法30-41
• 4.1.1 实验材料与仪器30-32
• 4.1.2 实验方法32-41
• 4.2 结果与分析41-44
• 4.2.1 双向凝胶电泳预实验结果41-42
• 4.2.2 荧光差异双向凝胶电泳分析结果42-44
• 4.2.3 双向凝胶电泳考马斯亮蓝染色结果44
• 4.3 结论与讨论44-45
• 第五章 质谱鉴定差异膜蛋白并分析其亚细胞定位和功能45-51
• 5.1 材料与方法45-47
• 5.1.1 实验材料与仪器45
• 5.1.2 实验方法45-47
• 5.2 结果与分析47-49
• 5.2.1 膜蛋白的鉴定47-48
• 5.2.2 分子功能和生物进程的归类48-49
• 5.3 结论与讨论49-51
• 第六章 全文讨论与总结51-53
• 第七章 创新点53-54
• 参考文献54-60
• 附录60-73
• 致谢73-74
• 个人简历74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 霍玉秋,翟玉春;醇盐水解沉淀法制备二氧化硅纳米粉[J];微纳电子技术;2003年09期

2 李新勇;王玉新;鞠晓东;陈永英;Quincy Teng;;量子限域纳米半导体上低碳烷烃的光助催化氧化[J];渤海大学学报(自然科学版);2006年01期

3 刘萍;李新勇;方宁;;TiO_2纳米管的改性及光助催化性能研究[J];渤海大学学报(自然科学版);2006年03期

4 洪文旭;杨细飞;张兵;龚春梅;黄新凤;刘建军;庄志雄;;不同粒径二氧化硅致人永生化表皮细胞氧化应激相关指标改变的比较[J];环境与健康杂志;2011年12期

5 吴金桥,王玉琨;纳米材料的液相制备技术及其进展[J];西安石油学院学报(自然科学版);2002年03期

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本文编号：310254