肝癌患者与健康志愿者唾液N-糖蛋白质组的比较研究

论文摘要

糖基化是一种常见的翻译后修饰,它在蛋白折叠、转运、定位及维持蛋白稳定等许多细胞过程发挥重要作用。而细胞生长、分化、细胞间信号传递、免疫反应、微生物致病及其他生物过程也受糖基化的影响。更重要的是,在许多疾病的发生过程中发现了蛋白糖基化的改变,目前美国FDA已批准的疾病生物标志物中大多数都是糖蛋白。因此,糖蛋白质组学研究受到了越来越多的关注,研究者期待随着糖蛋白质组学的逐步发展,挖掘出更多新型特异且可靠的疾病生物标志物。生物体液如血浆／血清、唾液、尿液都可作为生物标志物起始研究的样本。人类唾液作为一种潜在的诊断体液近年来获得了越来越多的关注：它采集简单,易于存储,并且已有研究表明唾液蛋白质组与血浆蛋白质组存在很大重合,这些特点都使得唾液成为一种潜在的理想诊断体液。本实验采用亲水亲和与酰肼化学相结合的方法并联用LC-MS/MS分别分离纯化和鉴定了肝癌患者和健康志愿者的唾液N-糖蛋白,绘制唾液N.糖蛋白质组图谱,并结合生物信息学分析对肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白质组进行了比较研究。本实验在肝癌患者唾液中共鉴定263条非冗余N-糖肽,117个N-糖蛋白；在健康志愿者唾液中共鉴定125条非冗余N-糖肽,75个N.糖蛋白。其中,肝癌患者和健康志愿者共有N-糖蛋白50个,肝癌患者特有唾液N.糖蛋白67个,健康志愿者特有唾液N-糖蛋白25个；两组共有N.糖肽77条,肝癌患者特有186条,健康志愿者特有50条。肝癌患者特有唾液糖蛋白和糖肽数量均高于健康志愿者。对所鉴定的肝癌患者和健康志愿者唾液N.糖蛋白的物理性质分析表明唾液N-糖蛋白主要是中低分子量的酸性糖蛋白质且健康志愿者唾液N.糖蛋白酸性强于肝癌患者唾液N-糖蛋白。GO分析表明所鉴定到的肝癌唾液N-糖蛋白主要是胞外域蛋白、细胞蛋白和一些细胞器蛋白；主要参与细胞过程、生物调节,代谢过程,应激反应,免疫过程,定位以及信号转导等生物学过程：在生物结合、生物催化和抗氧化等方面发挥重要作用。将鉴定到的肝癌唾液N-糖蛋白与KEGG数据库中的人类代谢及疾病通路进行匹配,共发现19种唾液N-糖蛋白可匹配于9条KEGG通路,其中有8种N-糖蛋白可匹配于补体和共凝集级联反应通路。此外,本实验结果表明酰肼化学和亲水亲和方法在N-糖蛋白/糖肽的提取中各有其特异鉴定的N-糖蛋白／糖肽,有较显著的互补性。综上所述,本实验首次以唾液为研究对象,对肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白组进行了比较研究,为肝癌的唾液糖蛋白质组学研究提供了重要科学数据,同时也为肝癌的唾液诊断研究奠定基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 糖蛋白质组学概述
• 1.1.1 糖蛋白的定义及分类
• 1.1.2 糖蛋白的分离富集
• 1.1.3 糖蛋白的鉴定
• 1.2 肝癌蛋白质组学研究进展
• 1.2.1 肝癌概述
• 1.2.2 肝癌的血清蛋白质组研究
• 1.2.3 血清糖蛋白质组学
• 1.2.4 组织蛋白质组学
• 1.3 唾液蛋白质组学研究进展
• 1.3.1 唾液蛋白质组
• 1.3.2 唾液糖蛋白质组
• 1.3.3 唾液分析的临床应用进展
• 1.4 本研究的目的和意义
• 第二章 肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白的分离富集和质谱鉴定
• 2.1 材料与仪器
• 2.1.1 试剂与材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 全唾液的采集
• 2.2.2 唾液蛋白定量
• 2.2.3 唾液蛋白的浓缩换液
• 2.2.4 唾液蛋白的酶解
• 2.2.5 酶解后多肽除盐
• 2.2.6 酰肼化学方法富集唾液N-糖肽
• 2.2.7 亲水亲和方法富集唾液N-糖肽
• 2.2.8 LC-MS/MS鉴定
• 2.2.9 数据库检索和糖基化位点分析
• 2.3 实验结果
• 2.3.1 肝癌唾液和健康志愿者唾液中鉴定的糖蛋白
• 2.3.2 酰肼化学和亲水亲和方法提取糖肽的比较
• 2.4 小结
• 第三章 肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白质组的比较分析
• 3.1 肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白的物理性质分析
• 3.2 唾液N-糖蛋白的GO分析
• 3.2.1 肝癌患者唾液N-糖蛋白GO分析
• 3.2.2 肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白的GO比较分析
• 3.3 肝癌患者唾液N-糖蛋白相关KEGG通路
• 3.4 肝癌患者和健康志愿者唾液N-糖蛋白差异分析
• 3.4.1 高尔基体蛋白73
• 3.4.2 癌胚抗原相关细胞粘附因子8
• 3.4.3 血清转铁蛋白
• 3.4.4 甲胎蛋白
• 3.5 小结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果
• 致谢