基于TMT质谱分析技术筛选水稻根尖响应汞胁迫差异表达蛋白

论文摘要

稻米是人群汞暴露的最主要途径之一,为了从蛋白质水平上揭示水稻（Oryza sativa L.）适应重金属汞胁迫的分子机制,本研究以拔节期金优431水稻品种为材料,对比分析对照组和50、150、300 mg·kg-1氯化汞胁迫组,采用同位素相对标记与绝对定量TMT（Tandem Mass Tag）技术,结合定量蛋白质组平行反应监测（parallel reaction monitoring,PRM）技术,鉴定水稻根尖部位响应汞胁迫差异表达蛋白,对所获得差异蛋白进行生物信息学分析,从而筛选出汞胁迫响应显著的潜在靶标蛋白。同时,选择20个差异表达蛋白通过平行反应监测试验进行了蛋白验证。结果表明,在变化倍数≥1.3、P<0.05条件下,共鉴定5253种定量蛋白,包含364种差异蛋白,其中258种表达上调,106种表达下调。基因本体分子功能提示,这些差异性蛋白主要参与催化活性、绑定转运活性和抗氧化活性。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）通路显著性富集于代谢途径、次生代谢产物生物合成、苯丙烷类生物合成等,错误发现率（false discovery rate,FDR）<0.05。成功鉴定并验证到的差异蛋白分别涉及抗氧化还原蛋白、金属螯合肽合成蛋白、金属硫蛋白相关蛋白等。差异表达蛋白中,与抗氧化、重金属胁迫防御响应和信号通路等相关的蛋白总体上调,而与代谢和能量产生与转运相关蛋白表达量总体下调。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•     1.1.1 蛋白提取
•     1.1.2 胰酶酶解与TMT标记
•     1.1.3 HPLC分级与液相色谱-质谱联用分析
•   1.2 差异蛋白的选择
•   1.3 生物信息学分析方法
•     1.3.1 蛋白注释方法Gene Ontology分析
•     1.3.2 KEGG通路富集
•   1.4 PRM验证
•   1.5 数据处理
• 2 结果与分析
•   2.1 TMT鉴定的蛋白信息
•   2.2 水稻根系响应汞胁迫的差异蛋白表达模式分析
•   2.3 差异蛋白的GO富集分析
•   2.4 差异蛋白的Pathway富集分析
•   2.5 差异蛋白质的PRM验证
• 3 讨论
•   3.1 抗氧化还原相关蛋白
•   3.2 植物鳌合肽相关蛋白
•   3.3 重金属胁迫响应相关蛋白
•   3.4 其他蛋白
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 祁忠达,韦艳,龙水庭,代佑罡,仇广乐

关键词: 水稻,蛋白组学,汞胁迫

来源: 生态学杂志 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用,农作物

单位: 贵州医科大学公共卫生学院职业卫生与环境卫生学系,贵州医科大学环境污染与疾病监控教育部重点实验室,中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(41573135)资助

分类号: S511;X173

DOI: 10.13292/j.1000-4890.201906.037

页码: 1792-1799

总页数: 8

文件大小: 1609K

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