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【文献解读】iTRAQ蛋白质组文献解读

2019-01-15
中科新生命
3739

本期小编将为大家带来一篇iTRAQ蛋白质组的文献解读。

iTRAQ-based comparative proteomic analysis reveals tissue-specific and novel early-stage molecular mechanisms of salt stress response in Carex rigescens

研究背景:白颖苔草(Carex rigescens)在其早期发育中对盐胁迫的蛋白组学变化目前还是未知的,所以这篇文章作者就是通过iTRAQ定量蛋白质组学的技术揭示白颖苔草早期发育相应盐胁迫的分子机制。

样本来源300mM NaCl处理12h的40天大小的白颖苔草幼苗的叶和根。

技术路线:iTRAQ蛋白质组学技术和靶向PRM蛋白质组学技术。

研究结果:

1. 白颖苔草盐胁迫不同时间后的生理反应:白颖苔草用300mM NaCl处理6h,12h,24h和48h后观察期相对水含量(RWC),相对电解质(REL),钙离子含量,钾离子含量和钠离子含量等生理指标,发现处理12h后这些生理指标均已经发生显著变化。

                        图1

2. 盐胁迫12h后白颖苔草叶和根中差异表达的蛋白:作者通过iTRAQ蛋白质组学技术从白颖苔草叶和根中一共鉴定到了9258个蛋白(FDR<1%),鉴定数量非常高,其中6558个来自于叶片,7478个来源于根,叶片和根中共有的蛋白有4778个,占51.6%(下表A)。;通过差异比较分析(差异倍数>1.2,p-values<0.05)共找到了1893个差异表达的蛋白,包括叶片中的993个,根中996个,其中在盐处理后下调的有1209个,上调的有726个(下表B)。在这1893个差异蛋白中,只有96个蛋白是叶和根中共有的,其中897个是叶中特有的,900个是根中特有的。

图2

3. 差异表达蛋白的鉴定和分类:在生物学过程(BP),分子功能(MF)和细胞组分(CC)三个方面对差异表达的蛋白进行GO功能注释(下图3),从图中可以看出根和叶中差异蛋白的功能是相似的,它们主要参与了代谢过程,细胞过程和催化结合活性等功能。同时对差异蛋白进行KEGG通路注释和富集分析,发现叶中的差异蛋白主要参与的KEGG通路包括ribosome, carbon metabolism, biosynthesis of amino acids, oxidative phosphorylation, spliceosome, protein processing in endoplasmic reticulum, and glycolysis(下图4);二根中的差异蛋白主要参与的KEGG通路包括spliceosome, biosynthesis of amino acids, RNA transport, ribosome, protein processing in endoplasmic reticulum, carbon metabolism, and phenylpropanoid biosynthesis(下图4)。其中参与carbohydrate and energy metabolism, signal sensing and transduction通路的蛋白在根中要比叶片中多(下图5)。

图3

图4

图5       

4. 差异表达蛋白转录水平的验证:从差异表达蛋白中挑选了17个蛋白进行了qRT-PCR表达验证,其中8个是根中特有的,8个是叶片中特有的,1个是二者共有的,结果发现其中13个基因的表达水平和蛋白质组学数据是一致的(下图6).

 图6

5. PRM验证关键蛋白的表达:从所有差异蛋白中挑选了5个有抗盐功能的蛋白进行PRM表达量的验证,发现5个差异蛋白的表达趋势与iTRAQ结果一致(下表),这证明这次iTRAQ组学结果在未来科学研究中是可信的。

 表格

小编心得:本篇文章是一篇经典的农林口短平快文章的设计和写作思路。