基于免疫亲合分离技术的人血浆蛋白质组研究

论文摘要

人血液含有来源于几乎所有细胞、组织、器官的蛋白质，可以直接反映病理、生理状态，是各种疾病诊断、生物标志物发现的最有价值的标本。因此，血浆蛋白质组成为人们研究的热点。而血浆蛋白质又具有独特的性质（蛋白质组成、功能及结构形式极端复杂），高低丰度蛋白质含量的动态范围可差1012之巨，限制了质谱对低丰度蛋白的有效检测，对血浆蛋白质组学的研究技术体系提出了挑战。因此，如何去除血浆中高丰度蛋白质从而使低丰度蛋白质得以富集（降低高丰度蛋白质对低丰度蛋白质鉴定的干扰），成为血浆蛋白质鉴定的关键和研究热点。目前基于免疫亲合去除血浆高丰度蛋白质的技术得到研究者普遍认可和广泛的应用，但由于血浆中几种高丰度蛋白质是转运蛋白质或结合蛋白，高丰度蛋白质的去除可能会造成其他蛋白质的损失，这是血浆蛋白质组表达谱和差异蛋白质组研究者普遍关注的问题，也是本课题研究的主要内容；另外，对免疫亲合系统处理样本时造成蛋白质非特异丢失的原因进行了考察与分析；基于两种免疫亲合分离（而非免疫亲合去除）技术的血浆蛋白质组研究，使更大范围的血浆蛋白质鉴定得以实现，为今后大规模血浆蛋白质组研究提供新的思路。 在本研究中，我们用目前广泛应用的可同时去除六种高丰度蛋白质的免疫亲合色谱柱（Agilent MARS）和刚刚发展的同时去除十二种高丰度蛋白质的免疫亲合色谱柱（Genway SepproTM MIXED12）分离人血浆样本，分别得到与亲合柱结合的组分（MARS-BF和SepproTM-BF）和流出组分（MARS-FF和SepproTM-FF）。这四个蛋白质组分别经胰蛋白酶酶切后得到复杂肽混合物，采取离线阳离子交换色谱分离及反相色谱离子阱串联质谱鉴定的技术体系，分别对肽混合物进行分离鉴定。采用国际人类蛋白质组组织血浆蛋白质组项目（HUPO PPP）推荐的过滤参数，共鉴定蛋白质2401种，属于较大的血浆蛋白质组数据集。当采用更严格的过滤参数，四个组分共鉴定蛋白质529种，其中277种蛋白质是HUPO PPP鉴定的889种中没有覆盖的。鉴定蛋白质的动态范围为9个数量级（albumin，35mg／mL-Angiotensinogen precursor，＜10pg／mL）。采用搜索反转数据库的方法评价数据可靠性，结果表明肽段鉴定的可靠性从73.6％上升到99％。为了确定结合组分中大量的非靶蛋白质的存在是否是由于其和高丰度蛋白质的相互作用造成的，我们对白蛋白做了免疫共沉淀实验，并对其结合蛋白质进行了质谱

论文目录

• 第一章 前言
• 1. 血浆蛋白质组学的研究技术及进展
• 1.1 血浆高丰度蛋白质去除技术
• 1.2 基于不同样品预处理方法的血浆蛋白质电泳分离-质谱鉴定策略
• 1.3 基于不同样品预处理方法的血浆蛋白质多维色谱分离-质谱鉴定策略
• 1.4 基于不同样品预处理方法的血浆蛋白质色谱分离-电泳分离-质谱鉴定策略
• 1.5 血浆蛋白质鉴定结果数据呈现
• 2. 血浆亚蛋白质组学的研究进展
• 2.1 血浆糖蛋白质组研究进展
• 2.2 血浆蛋白质相互作用组的研究
• 2.3 血浆低分子量蛋白质组的研究
• 3. 血浆差异蛋白质组的研究进展
• 4. 展望
• 参考文献
• 第二章 两种免疫亲合色谱系统的评价
• 1. 材料与方法
• 1.1 材料与样本
• 1.2 仪器
• 1.3 实验方法
• 2. 结果与讨论
• 2.1 MARS与 Seppro亲合柱对人血浆蛋白质的分离
• 2.2 血浆蛋白质脱盐、酶解方法的考察
• 2.3 两种免疫亲合色谱系统的特异性和有效性的评价
• 2.4 不同组分鉴定蛋白质的分类比较
• 2.5 可能与白蛋白相互作用蛋白质的鉴定及其与结合组分蛋白质间的比较
• 3. 小结
• 参考文献
• 第三章 基于两种免疫亲合技术的人血浆蛋白质组数据分析
• 1. 材料与方法
• 2. 结果与讨论
• 2.1 肽段混合物色谱分离条件的考察
• 2.2 数据库搜索、鉴定结果过滤及肽段假阳性率的判断
• 2.3 四个组分的血浆蛋白质的质谱鉴定结果与比较
• 2.4 高可信度数据集与其它数据集的比较
• 2.5 四个组分总共鉴定蛋白质的分类
• 3. 小结
• 参考文献
• 总结
• 附表1
• 附表2
• 在读期间发表、投稿的文章及会议报告
• 致谢
• 发表文章