正常人尿蛋白質(zhì)組翻譯后修飾的鑒定.pdf

1、腎臟的主要功能之一就是對血液的超濾作用形成原尿，經(jīng)腎小管重吸收后形成終尿排出體外。正常尿中含有少量的蛋白質(zhì)成分，如白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等，在腎臟疾病中不僅存在尿蛋白量的改變也可能存在尿蛋白成分的改變，因此，完全可以將疾病狀態(tài)下尿中出現(xiàn)的異常的蛋白成分或者數(shù)量出現(xiàn)極大變化的蛋白作為疾病的生物標(biāo)志物，用于診斷腎臟疾病或者檢測疾病的進程。尿蛋白質(zhì)組學(xué)通過高通量、系統(tǒng)性地分析來鑒定尿液中所有的蛋白質(zhì)分子并研究其生物學(xué)功能，這對尿生物標(biāo)志物的鑒定及其

2、在腎臟疾病的診斷、病情的檢測和藥物靶點的開發(fā)等方面具有重要的實際意義。
　　 尿蛋白質(zhì)組學(xué)目前研究的絕大部分工作是在關(guān)注蛋白質(zhì)表達(dá)水平的變化。然而，許多至關(guān)重要的生命進程不僅由蛋白質(zhì)的相對豐度控制，更重要的是被那些時空特異分布的翻譯后修飾控制的，揭示翻譯后修飾的發(fā)生規(guī)律是理解蛋白質(zhì)復(fù)雜多樣的生物功能的一個重要前提。由于翻譯后修飾蛋白質(zhì)在樣本中含量低且動態(tài)范圍廣，其相關(guān)研究極具挑戰(zhàn)性，親和富集、多維分離等技術(shù)與生物質(zhì)譜的結(jié)合為翻譯

3、后修飾蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展提供了契機。目前，有600多種蛋白質(zhì)翻譯后修飾的結(jié)構(gòu)和大小已經(jīng)被確定，但利用富集技術(shù)進行蛋白質(zhì)組學(xué)規(guī)模化研究的蛋白質(zhì)翻譯后修飾較少，其中磷酸化和糖基化的研究較多。由于富集技術(shù)的限制，大多數(shù)翻譯后修飾很難得到鑒定，在非富集的情況下，常規(guī)的質(zhì)譜鑒定蛋白軟件只能搜索少數(shù)幾個指定可變修飾。隨著生物信息學(xué)在翻譯后修飾鑒定方面的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)很多可搜索大量翻譯后修飾的軟件，這些軟件實行開放式的修飾搜索模式，在蛋白搜索時不需要指

4、定修飾的類型、大小以及種類。Unimod是一個公共的蛋白質(zhì)翻譯后修飾化學(xué)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，里面詳細(xì)全面記載了翻譯后修飾的類型和大小以及化學(xué)結(jié)構(gòu)。這些信息都顯示不通過富集也可以全面的鑒定蛋白質(zhì)的翻譯后修飾。
　　 本研究中利用常規(guī)的尿蛋白質(zhì)組學(xué)來鑒定尿蛋白，不利用任何的富集技術(shù)。這種非富集的方法比常規(guī)的方法不增加任何實驗步驟，實驗過程簡單迅速，唯一區(qū)別的是在質(zhì)譜鑒定之后使用專門鑒定未指定修飾蛋白的軟件MODa和PEAKS6進行搜索，并

5、通過人工查找去除了非體內(nèi)翻譯后修飾的蛋白，將兩個軟件的搜索結(jié)果進行綜合發(fā)現(xiàn)75條含有體內(nèi)翻譯后修飾的多肽，一共是6種翻譯后修飾類型。并與uniprot中注釋的蛋白翻譯后修飾的信息相比，發(fā)現(xiàn)其中有18種蛋白中的34種多肽上有新的體內(nèi)翻譯后修飾，這些新的體內(nèi)翻譯后修飾包括甲基化，氧化，羧化，磷酸化，脫水作用和二羥基化。
　　 這是第一次對尿蛋白質(zhì)組的非富集體內(nèi)翻譯后修飾的一個全面鑒定。非富集的方法可以一次對多種類型修飾進行鑒定，這是

6、相比于富集方法最大的優(yōu)勢，富集的方法往往只能對一種翻譯后修飾進行鑒定。我們還通過人工查找去除了實驗過程中引進的各種修飾并篩選出真正的體內(nèi)翻譯后修飾，這樣也排除了實驗引進的修飾對疾病標(biāo)志物鑒定的干擾。這些體內(nèi)翻譯后修飾賦予了蛋白更多的生理功能，將尿蛋白質(zhì)組描述的更加細(xì)膩更加深刻，為尿蛋白疾病標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。此次研究只是利用一個樣本進行的初步研究，鑒定結(jié)果可能具有個體差異性，因此以后還可以做更詳細(xì)更大規(guī)模的研究，比如將樣本數(shù)量增加，