在皂甙和丙烯酰胺诱导下海兔脑神经节及神经连索的差异蛋白质组研究

论文摘要

海兔（Aplysia）归属于腹足纲软体动物,它的中枢神经系统（central nervoussystem,CNS）是开展分子神经生物学研究的经典模式之一。研究海兔CNS功能蛋白质和多肽结构与功能有助于科学地揭示人及高等动物神经系统的活动规律和调控机制,例如:记忆形成、神经性生理调控和神经系统疾病起因等。三七（Panax notoginseng,PN）是中国传统中草药之一,其主要成分为皂甙,具有促智、延缓衰老等保护神经系统功能。采用薄层层析（TLC）、高效液相色谱（HPLC）和基质辅助激光解吸附飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析三七提取液（Panax notoginseng extract,PNE）组成,指出三七的主要成分为人参皂甙Rb1、Rg1、Re和三七皂甙R1,占总皂甙80%以上。选用蓝斑背纲海兔（Notarcus Ieachii cirrosus Stimpson,NLCS）的CNS为实验材料,采用蛋白质组技术,初步鉴定了NLCS受PNE诱导后,其神经连索表达差异蛋白有肌动蛋白、3-羟酯酰辅酶A脱氢酶、ABC转运子、甲基转移酶等。经R1诱导后,其神经连索表达的差异蛋白是凋亡抑制蛋白、26S蛋白酶体、酰基辅酶A脱氢酶和甲基转移酶等。为了获得更详细的信息,对这些差异蛋白进行了亚细胞定位,通过比对分析后,作者认为这些差异蛋白可能与学习记忆,神经系统疾病有关。阐明PNE和R1的作用机制起着重要的作用,其结果可为今后开展神经疾病预防和治疗提供科学依据和新颖途径。丙烯酰胺（Acrylamide,ACR）是一种常见的神经毒剂,它直接损伤神经系统。三七皂甙组成能起到减缓神经损伤的作用。选用杂斑海兔（Aplysia juliana,AJ）的CNS为实验材料,筛选出AJ经ACR毒害后,PNE对AJ大脑神经节产生恢复（拮抗）过程中的差异蛋白质。指出AJ的大脑神经节经ACR毒害后,产生了24个差异蛋白,但经PNE恢复处理后,产生了拮抗效应,消除了多数差异蛋白质的表达,使其表达量接近对照组,PNE+ACR和ACR+PNE的效果并不完全一样。经过数据库检索,发现有3个蛋白质已经报道与神经系统损伤有关,分别是热休克蛋白20、磷酸丙糖异构酶和短链脱氢酶。此研究有助于阐明ACR在脑神经节代谢过程中所产生的毒性机理,以及探讨PNE在保护ACR毒性效应的方式,对实践应用具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1. 三七的研究进展
• 1.1 三七对神经系统的保护功能
• 1.2 三七主要化学成分和分析技术
• 1.3 三七对神经元蛋白表达的影响
• 2. 海兔的研究进展
• 2.1 海兔的生活习性
• 2.2 海兔的中枢神经系统
• 2.3 海兔CNS功能蛋白的研究进展
• 3. 蛋白质组学分析技术及研究进展
• 3.1 蛋白样品的制备
• 3.2 蛋白质的分离
• 3.3 蛋白质的质谱鉴定
• 3.4 生物信息技术
• 3.5 不足与展望
• 4. 蛋白质组学在神经科学中的应用
• 4.1 在研究神经系统特定结构中的应用
• 4.2 亚细胞提取物的蛋白质组学分析
• 4.3 蛋白质组学在神经系统疾病中的应用
• 4.4 中枢神经系统神经毒性物质损伤和药物成瘾性疾病
• 4.5 在神经系统药物研制中的应用
• 5. 本论文研究的内容和意义
• 第二章 材料与方法
• 1. 材料
• 2. 主要仪器设备
• 3. 主要试剂
• 4. 试剂配制
• 4.1 样品裂解液
• 4.2 凝胶电泳配方
• 4.3 银染液配方
• 4.4 胶内酶解试剂
• 4.5 质谱基质
• 4.6 皂甙的提取、分离相关溶液
• 5. 实验方法
• 5.1 蛋白质组的制备
• 5.2 蛋白含量的测定
• 5.3 三七的薄层层析分离
• 5.4 三七的高效液相分离
• 5.5 双向电泳
• 5.6 银染色法
• 5.7 银染后的肽质量指纹图谱分析
• 5.8 肽质量指纹图谱的数据库检索
• 第三章 结果与讨论
• 1. PNE主要成分的鉴定
• 1.1 薄层层析法（TLC）分离鉴定PNE主要成分
• 1.2 高效液相色谱法（HPLC）分析PNE主要成分
• 1.3 MALDI-TOF分析PNE主要成分
• 2. PNE诱导下，NLCS神经连索差异蛋白质组
• 3. 三七皂甙R1诱导下，神经连索的差异蛋白质组
• 4. PNE拮抗丙烯酰胺诱导AJ脑神经节蛋白质组
• 第四章 小结
• 附件
• 参考文献
• 缩略语表
• 致谢
• 发表论文一览表