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蛋白质组学,糖基化蛋白质组学,多组学联合分析
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北京糖基化蛋白质组学——葡萄液泡蛋白知多少?

2022-01-06 00:00:00


北京糖基化蛋白质组学



液泡在果实生长和成熟中发挥着重要作用,但其蛋白质组学研究在很大程度上是未知的。文章中,从赤霞珠果实发育的一阶段到第三阶段中,从葡萄肉组织中分离出完整液泡进行定量蛋白质组学分析,结果显示鉴定出2533个蛋白质。其中1443个被鉴定为核心蛋白组,采用随机的FC>1.5和p<0.05的顺序配对比较,有1820个蛋白为显著差异蛋白质(DAPs)。

文章通过渗透裂解原生质体分离葡萄浆果液泡的方案,成功地从赤霞珠果实的果皮组织的原生质体中分离完整的液泡,并选取五个采样日期,分别为开花后的30 天,52 天,66 天,77 天和96 天,用于浆果生理参数测定和果皮细胞液泡分离。每个时间点进行了三次生物学重复,覆盖了浆果发育的三个主要阶段。如下图:收集到的浆果释放出的原生质体显示如图A,通过不连续的 Ficoll 梯度离心进一步浓缩分离液泡如图B,从顶部和中间梯度层的界面轻轻地收集液泡区。图C是用中性红染料染的粗液泡制品,图D用中性红染料染富集液泡样品,箭头指液泡,虚线箭头指液泡膜,显示出液泡的完整性。图 E和 F显示 P-ATPase和V-ATP (穿过液泡膜运输的两种类型的质子泵)的相对活性,证实了液泡富集成功。




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采用无标记定量法,将所有鉴定的蛋白质分类为 11 个主要类别。其中转运蛋白是第五大蛋白组,占总识别蛋白的百分之8.9。从图中也可看出葡萄果实在发育和成熟过程中液泡蛋白质的持续变化。




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通过GO分析,从葡萄浆果发育的五个采样日期中鉴定的差异丰富蛋白主要分为八大类(图A所示)。并且将两两进行比较,突出显著差异蛋白的增加和减少情况(图B所示)。




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根据TCDB数据库,又将差异显著的转运蛋白分成七类。图中显示出大多数差异显著的转运蛋白在葡萄果实成熟期含量很高。



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随着葡萄浆果发育和成熟过程中一些关键转运蛋白丰度的变化规律如下图。




北京糖基化蛋白质组学



文章利用定量的蛋白质组学的分析,呈现出了一个多方面的葡萄果实液泡蛋白的变化模式。核心蛋白质组的发现揭示了常规的液泡膜蛋白和液泡蛋白群体。核心蛋白质组的功能分类表明,在葡萄发育过程中,液泡的常规溶解功能一直维持在果肉细胞的液泡内。从第 I 阶段后期到第 II 阶段中期检测到重要的蛋白质组转变,揭示了葡萄果实发育的一次转变期间蛋白质组的显著变化,提供了有关表型滞后期生物学变化的新信息。实验结果还显示了大部分质子泵及其他转运蛋白在果实成熟之前大量增加,为后期代谢物的积累提供了进一步的证据。

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