一種磷酸化蛋白質組學分析新方法研究

《一種磷酸化蛋白質組學分析新方法研究》是依託湖南師範大學，由梁宋平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：一種磷酸化蛋白質組學分析新方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：梁宋平
• 依託單位：湖南師範大學

項目摘要

蛋白質磷酸化修飾是最常見、最重要的的一種蛋白質翻譯後修飾方式,磷酸化蛋白質的大規模化分析和位點鑑定更是磷酸化蛋白質組研究面臨的巨大挑戰。儘管近年在磷酸化肽段的富集、磷酸化位點的鑑定和相關生物信息學方面有明顯進展，但仍需要更加特異有效的分離方法和更加高靈敏度、更高通量的鑑定方法，從而實現從少量生物樣品中解析全部磷酸化蛋白質的目標。本申請項目在前期探索基礎上，提出基於一種全新的化學標記試劑4-甲基哌嗪乙醯乙二胺衍生物（MPAED）結合生物質譜的磷酸化蛋白質分析方法，且前期研究結果已展示了其可行性和優勢。本項目將系統地開展相關方法學研究，建立對應的磷酸化蛋白質數據分析平台，並套用於重要生物學問題相關的細胞樣品的大規模磷酸化蛋白質組學分析。

結題摘要

蛋白質磷酸化修飾是最常見，最重要的的一種蛋白質翻譯後修飾方式，其參與生命活動幾乎所有的的關鍵過程。細胞內蛋白磷酸化發生失調會導致很多嚴重的人類疾病，如癌症，糖尿病,心臟病，老年痴呆症等。因此，蛋白質磷酸化研究一直以來都是蛋白質組學研究的熱點。然而，由於磷酸化蛋白質在生物體內的含量很低，對它的檢測和位點分析一直是蛋白質組學的難點，而磷酸化蛋白質的大規模化分析和位點鑑定更是磷酸化蛋白質組研究面臨的巨大挑戰。根據這個科學問題，本課題進行了多方面的工作，建立了靈敏度高、特異性強和普適性的磷酸化蛋白質組學新方法，具體成果如下：（1）以標準磷酸化蛋白質為樣本建立了蛋白質磷酸化修飾分析技術體系:自主設計併合成了一種新的磷酸化特異性標記試劑MPAE（4－甲基哌嗪乙醯乙二胺）；通過對肽段的酯化，標記有效的將標記試劑引入到磷酸化基團；最後用串聯質譜分析區分磷酸化肽段和非磷酸化肽段，並結合資料庫檢索鑑定確定磷酸化位點。（2）建立了磷酸化蛋白質組學數據分析及其處理平台，通過對搜庫參數進行了最佳化，確立了嚴格的搜尋條件，保證了結果的可靠性和準確性，為大規模，高通量的磷酸化蛋白質組學分析奠定了基礎，此外，我們編寫了適合我們實驗方法的磷酸化定位程式，為磷酸化定位分析奠定基礎。（3）利用所建立的磷酸化蛋白質分析方法大規模的分析了小鼠神經幹細胞（C17.2 cell）提取的全蛋白質中的磷酸化蛋白質，共鑑定出337個磷酸化肽，405個磷酸化位點，分別歸屬於259個磷酸化蛋白質，其中有18個磷酸化位點為全新的位點。本項目為探索幹細胞增殖及其特性的保持機制，尋找一批與神經腫瘤發生髮展緊密相關的高特異性和靈敏性的生物標記物奠定了基礎。