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西洋参根双向电泳体系的建立及根不同部位蛋白质组学的比较研究

作　者: 雷秀娟
导　师: 李昌禹
学　校: 中国农业科学院
专　业: 药用植物资源学
关键词: 西洋参不同部位 SDS-PAGE 双向电泳蛋白质组学
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

西洋参(Panax quinquefollium L.)为五加科名贵中药材。其质量因品种、产地、采收季节、用药部位、加工方式、贮存条件的不同而存在差异。目前,由于我国西洋参质量评价标准体系尚不健全,还很难对具有同一基因型个体的不同部位进行有效鉴别,这在一定程度影响了我国西洋参产业的发展。为此,如何利用现代生物学技术从分子水平完善西洋参内在质量评价标准体系并建立新的科学鉴别方法,已成为当今西洋参开发利用与市场发展亟待解决的问题之一。本实验建立了适于西洋参根蛋白质组学分析的样品提取方法和双向电泳体系,利用比较蛋白质组学和生物信息学技术比较分析了西洋参根不同部位的蛋白质组成及表达差异情况,为西洋参根不同部位的鉴别提供了新方法,为其内在质量评价新标准在蛋白水平上的建立奠定了实验基础,同时也为西洋参资源的合理开发利用提供了科学理论依据。目的:建立西洋参根双向电泳体系,比较分析西洋参根不同部位的蛋白质表达图谱,初步探寻部分蛋白点的功能,为从蛋白分子水平建立西洋参质量评价标准提供实验基础和方法指导,并为后续西洋参代谢蛋白质组学的研究奠定基础。方法:1.以四年生西洋参根为实验材料,分别利用直接提取法、丙酮沉淀法、优化的TCA/丙酮沉淀法提取西洋参根蛋白质;通过对三种提取方法所获得蛋白质量,SDS-PAGE图谱、双向电泳图谱进行比较,筛选最佳西洋参根蛋白质提取方法;并对双向电泳参数设置进行改进,以建立最适西洋参根蛋白质组分析的双向电泳体系。2.利用已建立的双向电泳体系,获取西洋参根不同部位蛋白质表达图谱,并利用ImageMaster 2D Platinum Version 6.0分析软件结合手工编辑对各表达图谱进行比较分析,寻找各表达图谱中的特异蛋白点及表达差异蛋白点;3.利用质谱与生物信息学技术对一些特异及表达差异蛋白点进行质谱鉴定、蛋白功能分类等初步研究。结果:1.建立了西洋参根蛋白质提取的最佳方法:优化的TCA/丙酮沉淀法。2.建立了西洋参根蛋白质双向电泳体系;获得了重复性好、分辨率高的西洋参根不同部位蛋白质双向电泳图谱及不同部位的6个特异蛋白点(须根S9,芦头S10,主根S11-14)和17组表达差异蛋白点;3.质谱鉴定、数据库搜索结果表明所鉴定的蛋白点可分为以下五大蛋白类群:与胁迫响应相关的蛋白类群(S1、S2);与能量产生相关的蛋白类群(S4、S5);与贮存类蛋白相关的蛋白类群(S7、S10、S12、S13、S14);功能类别不明确蛋白(S9);功能未知蛋白(S11);西洋参根不同部位蛋白全面、系统的鉴定正在进行中。结论:本实验建立了适于西洋参根蛋白质组学分析的样品提取方法和双向电泳体系。通过西洋参根不同部位蛋白质表达图谱的比较分析,确定了其特异及差异蛋白点。通过质谱鉴定,数据库搜索初步确定了部分差异蛋白的功能,为西洋参内在质量评价标准的制定提供了一定的实验基础和方法指导,为西洋参根不同部位的鉴别提供了有力的理论依据,从而为西洋参资源的合理开发利用奠定了基础。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-14
第一章引言  14-22
  1.1 蛋白质组学产生的背景及核心技术  14-18
    1.1.1 蛋白质组学产生的背景  14
    1.1.2 蛋白质组学相关概念及研究内容  14
    1.1.3 蛋白质组学研究的核心技术  14-16
    1.1.4 蛋白质组学应用研究进展  16-18
  1.2 蛋白质组学在中药研究中的应用  18-20
    1.2.1 蛋白质组学在中药鉴定中的应用  18
    1.2.2 蛋白质组学在中药生长响应胁迫研究中的应用  18-19
    1.2.3 蛋白质组学在中药次生代谢产物合成研究中的应用  19
    1.2.4 蛋白质组学在中药药理学研究中的应用  19-20
    1.2.5 蛋白质组学在中药毒理学研究中的应用  20
  1.3 西洋参蛋白质组学研究进展  20
  1.4 本论文研究的目的和意义  20-22
第二章西洋参双向电泳体系的建立  22-32
  2.1 材料和方法  22-27
    2.1.1 实验材料  22
    2.1.2 生化试剂和仪器设备  22-23
    2.1.3 实验方法  23-27
    2.1.4 图像扫描  27
  2.2 结果与分析  27-29
    2.2.1 蛋白质含量测定  27-28
    2.2.2 SDS-聚丙烯凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱的比较  28
    2.2.3 双向电泳(2-DE)图谱的比较  28-29
  2.3 讨论  29-31
  2.4 结论  31-32
第三章西洋参根不同部位蛋白质组学比较研究  32-45
  3.1 材料和方法  32-34
    3.1.1 实验材料  32
    3.1.2 生化试剂和仪器设备  32-33
    3.1.3 实验方法  33
    3.1.4 图像扫描及分析  33
    3.1.5 质谱鉴定  33-34
    3.1.6 蛋白数据库检索  34
  3.2 结果与分析  34-43
    3.2.1 西洋参根不同部位蛋白含量的测定  34
    3.2.2 西洋参根不同部位SDS-PAGE 图谱的比较  34-35
    3.2.3 西洋参根不同部位2-DE 图谱的比较  35-40
    3.2.4 部分蛋白点的质谱鉴定  40-43
  3.3 讨论  43
  3.4 结论  43-45
第四章全文结论  45-46
附录  46-49
参考文献  49-55
致谢  55-56
作者简历  56

西洋参根双向电泳体系的建立及根不同部位蛋白质组学的比较研究

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