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应用iTRAQ技术探讨线粒体动力相关蛋白1(Drp1)基因过表达挽救PD模型果蝇的蛋白质组学变化以及挽救效应的分子机制。
方法将各果蝇品系分别杂交构建出不同实验果蝇:正常组、PD模型组(PINK1B9转基因疾病果蝇)和PD挽救组(Drp1基因过表达PD模型果蝇),并观察果蝇翅膀形态、运动能力及计算异翅率、飞行率。提取果蝇蛋白组分,以iTRAQ技术联用串联质谱分析蛋白质组的整体变化情况,并将各组果蝇蛋白鉴定结果分别两两比较获得差异蛋白,最后将鉴定得到的差异蛋白进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析。
结果PD挽救组的异翅率与PD模型组相比明显降低(2.60%±0.47% vs. 82.40%±12.47%),飞行率与PD模型组相比明显提高(89.70%±7.76% vs. 3.30%±1.69%),差异均有统计学意义(P<0.05)。蛋白质组学分析结果共鉴定得到3630个蛋白,其中PD模型组与正常组间鉴定得到的差异蛋白共282个,主要是铁离子相关蛋白;PD挽救组与PD模型组间鉴定得到的差异蛋白共170个,主要是锌离子相关蛋白。共同差异蛋白的信息显示Drp1基因过表达后逆转了绝大多数PD模型中相对正常果蝇异常表达的蛋白,其中21%的蛋白具有金属离子结合功能,且主要是锌离子结合功能。
结论金属离子代谢可能在PD发病及Drp1基因过表达挽救PD过程中有重要作用,尤其是锌离子代谢可能在挽救效应中起主要作用。