手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

家蚕翅原基蛋白质组学研究

韩宾

   鳞翅目昆虫翅膀上花纹种类繁多,鳞片构成的图案是拟态和保护色的主要形式,对于鳞翅目昆虫具有重要的生理意义。翅原基是将来发育成为成虫翅的幼虫器官,它在化蛹过程中无论是形态还是功能上都会发生明显的变化。本文利用双向电泳和质谱相结合的蛋白组学研究方法,对家蚕化蛹过程中翅原基蛋白质表达谱进行了研究,对家蚕化蛹过程中翅原基发育和调控机制的研究具有重要意义。此外,将家蚕无鳞片翅突变体scaleless的蛋白质表达图谱与其近等基因系的野生型家蚕对比,找出差异表达的蛋白点并进行了质谱鉴定,力图阐明无鳞片翅突变表型的发生机理。 1、家蚕蛋白组学发展迅速,丝腺、中肠、脂肪体、雌性附腺等组织的蛋白质图谱已经初步建立起来,但是有关昆虫翅原基双向电泳的文献较少。我们在试验过程中尝试了不同蛋白裂解液的提取效果,并且优化了电泳条件,最终获得了较好的蛋白质提取率、较高的分辨率和良好的重复性。 2、为了研究家蚕在化蛹过程中翅原基蛋白质表达谱的变化情况,我们解剖并收集化蛹前一天(S4)的翅原基,蛹期第一天(P0)到第四天(P3),第七天(P6)和羽化前一天(P10)的翅芽,提取了总蛋白并进行了双向电泳。以家蚕化蛹第一天翅原基蛋白双向电泳图谱为对照,将其它发育时相的蛋白双向电泳图与之比较,发现与P0相比差异蛋白点主要出现在S4,P6和P10这三天,在整个发育过程中出现的差异蛋白点整体上呈现出等电点从酸到碱,分子量由大变小的趋势。 3、为了从蛋白水平上阐明家蚕无鳞片翅突变体scaleless的产生机理,我们将scaleless翅原基的蛋白质表达图谱与其近等基因系的野生型(WT)家蚕进行了对比。通过软件分析发现,从P0天开始,scaleless与WT的翅原基蛋白组成开始表现出差异。P0天在WT中出现了9个特异表达的蛋白点,有15个蛋白点在scaleless中表达量出现两倍以上的下调,另外4个蛋白点表现为上调。化蛹第二天有3个蛋白点表达量出现明显变化,其中2个在scaleless中表现出下调,1个点上调。化蛹第三天,有3个蛋白点在scaleless中表现出下调,1个点表达量上调。化蛹第四天有3个蛋白点的表达量在scaleless中表现出两倍以上的上调。家蚕化蛹第七天(P6),与scaleless相比在WT的翅原基蛋白电泳图谱上出现了2个特异表达的蛋白,另外有4个蛋白点在scaleless中表达量上调,5个下调。羽化前一天,与WT相比,在scaleless的蛋白质表达谱中有11蛋白点出现表达量下调,另外6个点表现为三倍以上的上调。 对家蚕化蛹过程中WT与scaleless翅原基蛋白质组中表达存在变化的65个蛋白点进行了LC-ESI-MS/MS质谱分析。最终在家蚕蛋白质数据库中鉴定到了36个蛋白,在鉴定到的蛋白质中大部分为表皮蛋白(cuticle protein)占所鉴定到的总蛋白质数量的69.4%。P0-23经鉴定为成虫盘生长因子(imaginal disk growth factor),P0-25是肌动蛋白解聚因子1(actin-depolymerizing factor 1),P0-26为肌动蛋白抑制蛋白(profilin)。在化蛹第一天(P0)成虫盘生长因子(IDGF)在WT中的表达量上调了2.6倍,与此同时肌动蛋白解聚因子1(ADF1)和肌动蛋白抑制蛋白(profilin)这两个蛋白表达量分别下调了2.3倍和2.2倍,而这三种蛋白都在细胞移动和细胞质的扩张中发挥作用,我们推测它们的共同作用使得微气管在scaleless突变体的翅面无法正常的形成网络,从而造成了突变表型的形成。……   
[关键词]:家蚕;蛋白质组学;翅原基;scaleless突变体;双向电泳
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2010年