项目文章

项目文章 | iTRAQ标记定量蛋白质组学揭示硝普钠处理对大豆芽的影响

前言
 

2019年,欧易/鹿明生物合作客户南京农业大学顾振新教授在Food Chemistry杂志(IF:6.306)发表了题为“iTRAQ-based proteomic analysis reveals changes in response to sodium nitroprusside treatment in soybean sprouts”的研究论文,通过iTRAQ标记定量蛋白质组学发现硝普钠(NO供体)处理调节参与抗氧化系统和脂质过氧化相关蛋白质的表达,为生产有益于人体健康的功能性食品提供理论指导。研究中iTRAQ标记定量蛋白质组学实验由鹿明生物提供技术支持。
 

图片关键词


中文标题:iTRAQ标记定量蛋白质组分析揭示硝普钠处理对大豆芽的影响

研究对象:大豆芽

发表期刊:Food Chemistry

影响因子:6.306

合作单位:南京农业大学

发表时间:2019年9月

运用欧易/鹿明生物技术:iTRAQ标记定量蛋白质组学(由鹿明生物提供技术支持)
 

研究背景
 

近年来,NO已被认为是一种可增强抗氧化系统和类黄酮化合物产生的植物信号化合物。硝普钠,一种NO供体,已经被证明可以通过增强抗氧化系统来减轻UV-B胁迫造成的损害以及减轻脂质过氧化损害。然而,NO诱导的抗氧化系统和类黄酮生物合成相关的蛋白质作用机制仍不清楚。


研究方法
 

图片关键词


研究结果
 

1.硝普钠处理后差异表达蛋白质的鉴定
 

通过iTRAQ蛋白质组学技术共鉴定出3033种蛋白质,其中差异表达蛋白质256种,差异蛋白质占8.4%。差异蛋白质参与多种生物过程,包括单体代谢过程(16.40%),氧化还原过程(13%),刺激反应(8.60%)和压力反应(8.20%)(图1)。因此,NO供体硝普钠通过调节植物生理的许多过程,特别是代谢和氧化应激反应,有力地重塑了大豆芽的蛋白质组。

图片关键词

图1 | 利用iTRAQ蛋白质组学鉴定分析差异表达蛋白质的功能分类


2.氧化还原相关蛋白质分析
 

硝普钠调节的差异表达蛋白中,属于氧化还原家族的蛋白列表见表1。其中1个H型硫氧还蛋白质(gi|571530478)表达量显著上调,4个SOD蛋白质(gi|356539366, gi|351721352, gi|571439346, gi|571453327)表达量显著上调,2个SOD蛋白质(gi|47117142, gi|37654895)无显著变化。13个POD蛋白质中,6个POD蛋白质(gi|356565900, gi|356576075, gi|571487619,gi|356544218, gi|571522307, gi|571458144)表达量显著上调,7个POD蛋白质(gi|356563537, gi|4204759, gi|356543098,gi|356554632, gi|356536743, gi|356550220, gi|5002238)无显著变化。仅1个CAT蛋白(gi|358249268)被鉴定到,且表达量显著上调。

 

表1 | 硝普钠处理后大豆芽中差异表达的活性氧相关蛋白质

图片关键词

Fold change是CK和硝普钠处理组的蛋白质表达量差异倍数。Fold change>1.5代表显著上调,Fold change<0.67代表显著下调。Fold change在1.5-0.67之间的代表无显著差异。

除了调节抗氧化酶,硝普钠还调节抗坏血酸-谷胱甘肽循环酶的表达。其中单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)(gi|356577825)表达量显著上调;4个APX蛋白质中,1个APX蛋白质(gi|37196687)表达量显著上调,3个APX蛋白质无显著变化(gi|571452182, gi|356515910 gi|351725123);2个GR蛋白质(gi|571439125,gi|6714837)表达量显著上调;10个GST蛋白质中,3个GST蛋白质(gi|356572385, gi|358248536,gi|351727387)表达量显著上调,1个GST蛋白质(gi|571481699)表达量显著下调,6个蛋白质(gi|351723125, gi|571469191,gi|351725411, gi|38679413, gi|571532315, gi|351726820)无显著变化。


3.脂质过氧化相关蛋白质分析
 

硝普钠处理后,丙二烯氧化物合成酶(gi|356538839)和3个脂氧合酶(LOX)亚型(gi|356574979, gi|319443825, gi|505138)表达量均显著下调,而其余2个LOX亚型(gi|18746, gi|351724717)表达量无显著变化(表2),表明硝普钠(NO供体)通过下调大豆芽中脂质过氧化相关的蛋白质,保护细胞膜免受损伤。
 

表2 | 硝普钠处理后大豆芽中差异表达的脂质过氧化相关蛋白质

图片关键词

Fold change是CK和硝普钠处理组的蛋白质表达量差异倍数。Fold change>1.5代表显著上调,Fold change<0.67代表显著下调。Fold change在1.5-0.67之间的代表无显著差异。


4.热休克蛋白质家族分析
 

鉴定出三个热休克蛋白质(HSP)亚型,其中热休克同源蛋白质80(gi|356552478)和热休克蛋白质90-2(gi|351725976)的表达量显著上调,17.3kDaⅠ类热休克蛋白质(gi|356551568)表达量显著下调(表3)。
 

表3 | 硝普钠处理后大豆芽中差异表达的热休克蛋白质

图片关键词

Fold change是CK和硝普钠处理组的蛋白质表达量差异倍数。Fold change>1.5代表显著上调,Fold change<0.67代表显著下调。Fold change在1.5-0.67之间的代表无显著差异。


5.类黄酮生物合成相关蛋白质分析
 

鉴于类黄酮对人类健康有着重要的作用,实验研究了类黄酮生物合成过程中涉及的蛋白质。肉桂酸4-羟化酶(gi|3915111)、查尔酮合酶(gi|571505833)、异黄酮合酶(gi|7288453)和异黄酮还原酶(gi|571458710)表达量均显著上调。1个查尔酮异构酶亚型(gi|77456093)表达量上调,而另2个异构体(gi|77456099, gi|51039630)表达量下调(表4)。因此,硝普钠处理能增加类黄酮合成相关蛋白质的表达。
 

表4 | 硝普钠处理后大豆芽中差异表达的类黄酮生物合成过程相关蛋白质

图片关键词

Fold change是CK和硝普钠处理组的蛋白质表达差异倍数。Fold change>1.5代表上调,Fold change<0.67代表上调。Fold change在1.5和0.67之间的代表物显著差异。


研究结论
 

iTRAQ蛋白组学定量分析数据表明,硝普钠(NO供体)处理调节参与抗氧化系统和脂质过氧化相关蛋白质的表达。此外,热休克家族蛋白和类黄酮生物合成蛋白质也收到硝普钠(NO供体)的调节。本研究可为生产有益于人体健康的功能性食品提供理论指导。

提前预祝大家国庆中秋双节快乐,在节日休息时刻,别忘了为加点料哦;易明学院送礼来咯;巨多免费好课还有SCI级别科研绘图实操课程,一起来“康康”我们假期宜解锁啥技能吧~~

图片关键词

这么多精美的图想自己一把全学会吗?放下奶茶,我们一起来学习如何绘制SCI级别科研图系列课程吧~
 

参考文献:

Caifeng, Jiao, et al. iTRAQ-based proteomic analysis reveals changes in response to sodium nitroprusside treatment in soybean sprouts[J]. Food Chemistry, 2019, 292:372-376


猜你还想看
 

蛋白质组学:神奇动物在哪里?MCP:首次全面描述加拉帕戈斯海鬣蜥蛋白质组学图谱

蛋白质组学:不容小觑!Cell:首次实现蛋白质/RNA整合,“定量”人类蛋白质图谱

蛋白质组学:项目文章 | TMT标记定量蛋白组学助力重庆医科大学喜登医学一区TOP期刊EBioMedicine

蛋白质组学:磷酸化蛋白质组学对三阴性乳腺癌细胞死亡的机理探究


END

文章来源于鹿明生物

上一篇:日常饮食如何改善慢性肾病?质谱技术揭示其中的奥秘下一篇:如何用高性价比的数据继续保持高影响力的文章产出?这篇Cell来解答