三種軟體動(dòng)物大腦神經(jīng)節(jié)的蛋白質(zhì)組學(xué)的研究.pdf

1、藍(lán)斑背肛海兔(Notarcus leachii cirrosus Stimpson, NLCS)、藍(lán)無殼側(cè)鰓海牛(Pleurobranchaea novaezealandiae Cheseman, PNC)和褐云瑪瑙螺(Achatina fulica Férussac, AFF)均屬于腹足綱軟體動(dòng)物,它們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system, CNS)組成與分布均較為相似。近10年來,在神經(jīng)分子生物學(xué)研究領(lǐng)域中的

2、許多突破性研究成果均取材于軟體動(dòng)物的CNS。本文,選用海兔(Aplysia)和同屬于后腮亞綱的PNC的大腦神經(jīng)節(jié)(cerebral ganglion, CG)為研究材料,開展了CG蛋白質(zhì)組學(xué)及相關(guān)功能蛋白的研究。選用AFF作為實(shí)驗(yàn)材料,研究AFF受鎘離子污染前后CG差異蛋白質(zhì)組,篩選鎘污染的生物標(biāo)志蛋白,擬用于生物監(jiān)測(cè)土壤中的重金屬污染程度及危害性。本文所建立的分析技術(shù)和揭示的研究結(jié)果有助于科學(xué)地理解人類和高等動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)規(guī)律和調(diào)

3、控機(jī)制,具有重要的科學(xué)意義。首先解剖分離NLCS的CG,經(jīng)過裂解液溶解后離心得到蛋白樣品。以IPG膠條作為第一向等電聚焦進(jìn)行雙向電泳,獲得NLCS的CG全蛋白質(zhì)圖譜,并采用肽質(zhì)量指紋技術(shù)鑒定CG的全蛋白質(zhì),初步構(gòu)建了NLCS的CG分子解剖圖譜。較好地鑒定了轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子、肽酶等對(duì)維持CG的生理功能起到重要作用的功能蛋白。其次在同等條件下,比較NLCS和PNC的CG雙向凝膠電泳圖譜,發(fā)現(xiàn)了兩者的CG全蛋白質(zhì)之間存在著11個(gè)差異蛋白斑點(diǎn),并對(duì)

4、這些差異蛋白點(diǎn)進(jìn)行逐一鑒定。對(duì)其中匹配率較高的蛋白質(zhì)進(jìn)行功能分析,發(fā)現(xiàn)只在PNC的CG中出現(xiàn)ATP合酶的β亞基,提示在PNC的CG中存在與其獨(dú)特的生理活動(dòng)和生物功能相關(guān)的蛋白。通過食物鏈和鎘鹽污染為途徑,選用差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析AFF經(jīng)鎘鹽污染后,它的CG所表達(dá)的差異蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)且鑒定了29個(gè)差異蛋白斑點(diǎn),其中部分差異蛋白質(zhì)為熱休克蛋白X類似蛋白酶、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)器和ABC轉(zhuǎn)運(yùn)器底物結(jié)合蛋白,屬于動(dòng)物受鎘鹽污染后,神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的應(yīng)急蛋白質(zhì)