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黑腹果蝇是一种重要的模式生物,具有发育周期短、繁殖力强、易饲养、反应灵敏、遗传背景明确等优点,在生物学各研究领域有不可替代的地位。已有研究表明,果蝇具有与脊椎动物类似的聚糖结构,而且这些聚糖在发育和疾病中的功能与脊椎动物具有相似性。因此,果蝇蛋白糖基化分析对于脊椎动物尤其人类发育及相关疾病机制的研究有重要参考价值。但是,已有报道仅限于对果蝇某些功能蛋白糖基化的考察,尚无关于果蝇不同发育阶段整体糖蛋白糖组表达方面的研究报道,果蝇在不同发育阶段的糖组表达特征及其与发育的关系尚不明确,有待进一步深入研究,从而为以果蝇为模型研究人类发育和相关疾病与蛋白质糖基化的关系提供理论依据。基于此,本研究以PNGase F酶释放N-糖链,以NaOH-PMP体系“一釜法”释放O-糖链,利用电喷雾质谱(ESI-MS)结合在线液质联用(HPLC-MS)分析检测手段,对果蝇胚后发育幼虫、蛹及成虫三个阶段的N-和O-糖组进行了定性定量比较分析,并对果蝇胚胎及其各蛋白组分的N-和O-糖组进行了详细定性定量分析,从而揭示了果蝇不同发育阶段的糖蛋白糖组信息特征及其差异。研究结果如下:1.果蝇不同发育阶段N-和O-糖组的定性定量比较分析。结果表明,在胚后发育过程中,果蝇体内寡聚甘露糖型N-糖链表达量显著下降,而核心岩藻糖基化N-糖链表达水平显著上升,同时伴随Tn抗原和核心1型O-糖链Gal1→3GalNAc表达水平的显著下降以及核心1型O-糖链Gal1→6GalNAc表达水平的显著上升,表明核心岩藻糖基化N-糖链和核心1型O-糖链Gal1GalNAc可能与发育和分化有重要关系。2.果蝇胚胎N-和O-糖组的定性定量分析。结果显示,果蝇胚胎中共有19种N-糖链,其中多数为复杂型N-糖链,核心岩藻糖基化的复杂型N-糖链含量较少但种类较多,有3条单岩藻糖修饰和2条双岩藻糖修饰的N-糖链,所有N-糖链中4条糖链存在分异构体。果蝇胚胎中有8种Mucin型O-糖链,包含Tn抗原、核心1型O-糖链Gal1GalNAc1和1种岩藻糖修饰的O-糖链。推测复杂型N-糖链和核心1型O-糖链Gal1GalNAc可能在胚胎发育过程中与发育及分化有重要的关联性。3.果蝇胚胎SDS-PAGE分离蛋白条带的N-和O-糖链分析。对果蝇胚胎总蛋白进行SDS-PAGE电泳分离,得到8条蛋白条带,分子量分别为300kDa,70kDa,67kDa,60kDa,55kDa,47kDa,35kD,24kDa,分别对它们进行回收,并释放N-糖链和O-糖链进行分析。结果显示,其中5个蛋白条带含寡聚甘露糖型N-糖链Man2GlcNAc2,5 个条带含 Man3GlcNAc2Fuc、Man3GlcNAc5Fuc 和 Man5GlcNAc2 三种N-糖链;8个蛋白条带均含有Tn抗原GalNAc,7个蛋白含有核心1型O-糖链Gal1→6GalNAc,2个蛋白条带含有核心1型O-糖链Gal1→3GalNAc,1个条带含岩藻糖修饰O-糖链FucHex3HexNAc2,1个条带含有O-糖链GlcNAcGalNAc,2个条带含有O-糖链HexHexNAc4。综上推测Tn抗原GalNAc、核心1型O-糖链Gal1→6GalNAc在胚胎发育中发挥了重要作用,另外GalNAc和Gal1→6GalNAc糖高水平表达的蛋白条带1(300KDa)与胚胎的发育和分化有重要关系。