AACT技术用于QSG-7701/QGY-7703定量蛋白质组研究并寻找肝癌发生相关分子标志物

AACT技术用于QSG-7701/QGY-7703定量蛋白质组研究并寻找肝癌发生相关分子标志物

论文摘要

本论文主要通过蛋白质相对定量展开和深入研究与肝癌相关的工作。该论文运用的核心技术,氨基酸质量标签(amino acid coded-mass tagging,AACT)技术,是本课题组发明并发展的生物代谢标记结合质谱技术进行蛋白质准确定量的技术路线。研究对象是我国的重大疾病肝癌,在蛋白质水平系统研究其发生和转移在理论上为疾病机理探究、临床中为预诊和治疗的分子标志物的筛选都有重大意义。本论文分为六章,主要工作集中在四部分:第一部分为氨基酸季铵化技术的初探;第二部分AACT定量蛋白质组技术平台的建立和优化;第三部分AACT技术平台用于对肝癌发生/转移相关的细胞株的定量蛋白组学的研究;最后亚细胞器蛋白质组研究中常规技术的优化工作。下面按照章节做介绍:(1)前言部分对定量白质组技术的发展做了总结回顾,比较了各种技术的优缺点。着强调了“量”的概念,根据定量的准确性作了方法和技术的分类阐述。同时对肝癌蛋白质组学在国际上的研究水平和国内的现状作了总结,提出本论文选题的意义和创新点。(2)氨基酸季铵化技术初探和定量蛋白质组学中的潜在应用:初步尝试用化学的方法解决实验过程中遇到的问题,发展了新的季铵化修饰的方法。该技术不仅大大提高了氨基酸/肽的离子化效率,而且可以在季铵化的过程中可以引入同位素进行定量标记。这一新方法在化学标记定量蛋白质组技术的舞台上有着广阔的应用前景。(3)以生物质谱为基础的AACT蛋白质定量技术平台的建立:本论文将AACT技术运用到本课题组,建立并优化了整套稳定可靠的AACT定量蛋白质组技术平台。内容包括细胞株标记,同位素氨基酸的选择、标记程度的鉴定标准建立,LC-MS分离鉴定参数的优化,手动、自动定量标准的制定、标记技术的误差考察、AACT技术差异蛋白阈值的设定等,为本课题以及本课题组后续运用该技术定量蛋白质以及发展用于相互作用研究工作的开展奠定了坚实的理论和实验的基础。(4)AACT技术用于QSG-7701/QGY-7703定量蛋白质组研究肝癌的发生:首先,研究对象选择一对典型的细胞模型,宿主肝细胞系QSG-7701和病灶部位肝癌细胞QGY-7703,这对细胞源自同一病人手术标本,是一对典型的细胞株用来研究原发性肝癌发生相关蛋白质组的模型。运用AACT技术首次在蛋水平研究QSG-7701/QGY-7703细胞株,提供了翔实的蛋白质表达谱和定量谱的数据。鉴定到1343个非冗余蛋白,511个蛋白有准确的定量信息,找到132个肝癌发生相关的蛋白质,有部分已经有文献报道,我们在肝癌中也找到同样的蛋白,有些是验证了已有和肝癌相关的,还有部分新发现与肝癌相关,western验证了部分蛋白质。在这一章节我们还对差异表达得的功能蛋白做了详尽讨论。通过进一步在组织中验证,提出了几个潜在的肝癌发生的标志物分子。(5)AACT技术用于MHCC97H/L定量蛋白质组研究肝癌的转移:肝癌不能治愈主要原因来自其侵袭性即容易发生转移。复旦大学肝癌研究所建立了一对典型研究和肝癌转移潜能相关细胞株MHCC97H/L。我们进一步运用AACT技术的研究得到准确蛋白质定量谱,得到疾病转移相关蛋白定性和定量信息。深入了对疾病发生和发展的研究,提供了更加系统翔实的数据,为临床提供了诊断和药靶的候选分子,找到的差异蛋白可以帮助深入理解肝癌的发生发展机理。(6)蛋白质组研究中常规技术的优化:针对细胞、小鼠肝脏和正常人肝样品优化了亚细胞器(细胞核和线粒体)的分离和纯化技术形成一整套方案。同时通过染色、电镜以及免疫组化技术对纯度作了系统评价。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 常用专业名词缩写
  • 第一章 前言
  • 1 定量蛋白质组学及研究技术概述
  • 1.1 定量蛋白质组学概念及研究技术分类
  • 1.2 传统的2-DE为基础的定量检测技术
  • 1.3 生物质谱为基础的定量检测技术
  • 1.4 定量技术比较以及优化组合方案
  • 2 肝癌蛋白质组学研究现状及进展
  • 2.1 我国肝癌的现状
  • 2.2 癌症相关的蛋白质组研究进展
  • 2.3 定量蛋白组在癌症标志物研究中的进展
  • 3 本论文选题目的、意义和创新点
  • 参考文献
  • 第二章 季铵化新方法探索以及在定量蛋白质组中的潜在应用
  • 1 研究背景
  • 2 实验部分(材料、步骤)
  • 2.1 试剂与仪器
  • 2.2 实验方法
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 季铵化新旧方法比较
  • 3.2 ESI-MS检测季铵化产物
  • 3.3 同位素标记用于定量
  • 4 本章小结与前景展望
  • 参考文献
  • 第三章 AACT定量蛋白质组技术平台的建立
  • 1 研究背景
  • 2 实验部分
  • 2.1 仪器和试剂
  • 2.2 AACT技术标记细胞株
  • 2.3 全蛋白液提取条件以及蛋白定量
  • 2.4 蛋白质—维凝胶分离、胶上酶解和肽段提取
  • 2.5 LC-ESI-MS-MS分离分析
  • 3 实验结果和讨论
  • 3.1 AACT标记细胞株
  • 3.2 全蛋白液提取条件以及蛋白定量
  • 3.3 质谱相对定量内标分子的选择
  • 3.4 生物学方法Western blot的蛋白质水平验证
  • 3.5 蛋白质分离、鉴定和定量参数优化
  • 3.6 AACT在蛋白质定量的技术优势体现
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 AACT技术用于QSG-7701/QGY-7703定量蛋白质组研究
  • 1 研究背景
  • 2 实验部分
  • 2.1 细胞株QSG-7701和QGY-7703的标记
  • 2.2 蛋白质/肽的分离分析
  • 2.3 生物信息学分析
  • 2.4 免疫印迹Western blot验证
  • 3 实验结果和讨论
  • 3.1 人肝细胞蛋白质表达谱
  • 3.2 正常人肝细胞QSG-7701和肝癌细胞QGY-7703的蛋白质定量谱
  • 3.3 蛋白质家族亚型的鉴定以及定量
  • 3.4 免疫印迹Western blot验证定量结果
  • 3.5 定量蛋白质的GO分类和生物信息学分析
  • 3.6 差异蛋白质的功能分类和讨论
  • 3.7 分子标志物的预测以及组织样本的验证
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 第五章 AACT技术用于MHCC97H/L定量蛋白质组研究肝癌的转移
  • 1 研究背景
  • 2 实验部分
  • 2.1 仪器
  • 2.2 AACT技术标记细胞株
  • 2.3 蛋白质/肽的分离分析
  • 2.4 质谱数据检索
  • 2.5 免疫印迹Western blot
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 细胞株MHCC97H/L蛋白质表达定量谱
  • 3.2 细胞株MHCC97H/L蛋白质表达差异谱
  • 3.3 蛋白质MS定量的实例
  • 3.4 差异蛋白质的比较和功能分类讨论
  • 3.5 Western blot验证差异蛋白质在其他细胞中的表达
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 第六章 亚细胞器分离方法优化以及用于肝组织的亚细胞器纯化
  • 1 引言
  • 2 实验部分
  • 2.1 细胞中细胞核、线粒体分离
  • 2.2 C57BL/6J小鼠组织中细胞核、线粒体分离
  • 2.3 中国健康人肝组织中细胞核、线粒体分离
  • 2.4 细胞核、线粒体分离纯度鉴定方法
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 细胞样品细胞核、线粒体的纯化情况
  • 3.2 C57BL/6J小鼠细胞核、线粒体分离纯化得率、纯度鉴定
  • 3.3 健康人肝
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 附表1:QSG-7701/QGY-7703蛋白表达谱
  • 附表2:QSG-7701/QGY-7703蛋白定量谱
  • 攻读博士学位期间发表论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].冬凌草AACT基因的克隆与表达分析[J]. 中药材 2016(01)
    • [2].三疣梭子蟹AACT基因克隆及其在卵巢发育中的表达分析[J]. 水产学报 2015(06)
    • [3].月月桂AACT基因的cDNA全长克隆及生物信息学分析[J]. 中南林业科技大学学报 2015(06)

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