人酰基磷酸酶1的应用研究

2020/3/9 18:34:59

背景[1-3]

Human acylphosphatase-1(人酰基磷酸酶1)是目前发现的分子量最小的酶蛋白之一,在体外特异性催化酰基磷酸化合物的水解。对脊椎动物的酰基磷酸酶的研究表明,它与许多重要的生物过程相关,如糖酵解途径、细胞凋亡、Na+、K+与Ca2+离子泵调控等。

人酰基磷酸酶1

酰基磷酸酶也是目前研究蛋白质折叠、聚合以及在体外形成淀粉纤维状结构机理的重要模式蛋白。红细胞酰基磷酸酶(ACYP1)是一种胞浆酶,可催化酰基磷酸的羧基磷酸酯键水解。有两种酰基磷酸酶同工酶:ACYP1和ACYP2。这些同功酶具有60%的同源性,并且具有相同的底物特异性,即使ACYP1具有比ACYP2更高的催化活性。Human acylphosphatase-1可以用于蛋白飞行质谱的标记物。飞行质谱的全称是表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术,是近年兴起的蛋白质组学研究前沿技术。在飞行质谱的检测系统中,信号由高速的模拟数字转化器传化并记录,被测定的蛋白质以一系列峰的形式呈现,这些特异的峰可看成此类疾病的指纹。单个蛋白在谱图上的位置取决于飞行时间。seldi携有特有的软件,能快速处理、分析大量的信息,可以进行定量测定。利用飞行质谱能发现过去无法分离检测的新的疾病蛋白谱图。目前国际上普遍认为应用该方法检测微量蛋白快速、重复性好。

应用[4][5]

用于小鼠肝实质细胞蛋白质表达谱构建及功能分析

肝脏是人体内的腺体,其主要功能包括物质代谢、解毒、防御、激素系统稳态、血液存储和pH调节、造血和免疫调节等。肝脏由肝实质细胞、肝窦内皮细胞、枯否细胞和星状细胞等组成。构建基于SDS-PAGE联合胶内酶切和LTQ-FT质谱鉴定流程的无标记定量方法。通过筛选,选择牛血清白蛋白作为内参蛋白。以复杂样本作为背景,研究蛋白上样量和质谱相应信号关系。发现在一定范围内,蛋白上样量和质谱响应信号成线性关系,成功建立了复杂样本适用的蛋白质组无标定量体系。用APEX软件(absolute protein expressionmeasurements)对质谱数据进行定量。该软件利用校正的谱图计数对鉴定蛋白进行相对定量,用机器学习算法校正不同实验批次间误差和肽段理化性质不同引起的离子化效率差异,能够较为精确测量出蛋白质在不同细胞内的相对表达值。在95%置信度和双肽段鉴定的数据标准下,肝脏实质细胞中共鉴定到8,060个蛋白质,其中4,842个蛋白质有定量信息。利用3种最新的功能注释算法Blast2GO、权重基因共表达分析(weighted geneco-expression analysis,WGCNA)和Endeavour,分别基于蛋白质序列、基因表达和公共数据库整合打分等3种方法,注释了实质细胞中的2,944个功能未知蛋白的功能。其中数目比较多的有82个膜整合蛋白、59个细胞核蛋白、40个胞浆蛋白和35个线粒体蛋白。为整合利用多种数据资源和算法进行蛋白功能注释做了初步探索。最后,在通路水平分析通路成员在不同细胞中表达情况,筛选出丙酮酸代谢通路可能在不同细胞间存在协作,对该通路中的候选分子进行WB验证。另外,还选取一些表达具有细胞特异性的分子进行验证。发现APOA4为肝实质细胞特异表达,ACYP1、ACYP2、ME2为非实质细胞特异表达,DOK2、IFNGR1为肝实质细胞和库否细胞特异表达,COLEC10主要在肝实质细胞和星状细胞表达。

参考文献

[1]Modification of the metabolism and toxicity of styrene and styrene oxide in hepatic cytochrome P450 reductase deficient mice and CYP2F2 deficient mice[J].Gary P.Carlson.Toxicology.2012(2-3)

[2]Comparative proteomic analysis of rat hepatic stellate cell activation:A comprehensive view and suppressed immune response[J].Juling Ji,Feng Yu,Qiuhong Ji,Zhiyao Li,Kuidong Wang,Jinsheng Zhang,Jinbiao Lu,Li Chen,Qun E,Yaoying Zeng,Yuhua Ji.Hepatology.2012(1)

[3]Transcriptomes of the major human pancreatic cell types[J].C.Dorrell,J.Schug,C.F.Lin,P.S.Canaday,A.J.Fox,O.Smirnova,R.Bonnah,P.R.Streeter,C.J.Stoeckert,K.H.Kaestner,M.Grompe.Diabetologia.2011(11)

[4]Quantitative,High-Resolution Proteomics for Data-Driven Systems Biology[J].Jürgen Cox,Matthias Mann.Annual Review of Biochemistry.2011

[5]刘伟.小鼠肝实质细胞蛋白质表达谱构建及功能分析[D].中国人民解放军军事医学科学院,2012.

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