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

1、藍斑背肛海兔(Notarcus leachii cirrosus Stimpson, NLCS)、藍無殼側鰓海牛(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)分子生物學研究領域中的

2、許多突破性研究成果均取材于軟體動物的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)組學及相關功能蛋白的研究。選用AFF作為實驗材料,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志蛋白,擬用于生物監(jiān)測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和揭示的研究結果有助于科學地理解人類和高等動物神經(jīng)系統(tǒng)的活動規(guī)律和調(diào)

3、控機制,具有重要的科學意義。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)量指紋技術鑒定CG的全蛋白質(zhì),初步構建了NLCS的CG分子解剖圖譜。較好地鑒定了轉錄調(diào)節(jié)因子、肽酶等對維持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個差異蛋白斑點,并對

4、這些差異蛋白點進行逐一鑒定。對其中匹配率較高的蛋白質(zhì)進行功能分析,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中存在與其獨特的生理活動和生物功能相關的蛋白。通過食物鏈和鎘鹽污染為途徑,選用差異蛋白質(zhì)組學技術分析AFF經(jīng)鎘鹽污染后,它的CG所表達的差異蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)且鑒定了29個差異蛋白斑點,其中部分差異蛋白質(zhì)為熱休克蛋白X類似蛋白酶、ABC轉運器和ABC轉運器底物結合蛋白,屬于動物受鎘鹽污染后,神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的應急蛋白質(zhì)