【摘要】：【目的】工蜂上顎腺的主要生物學(xué)功能是分泌脂肪酸為蜂群提供營(yíng)養(yǎng),并參與報(bào)警外激素的合成。蜂王漿高產(chǎn)蜜蜂(漿蜂,Apis mellifera liguatica)和意大利蜜蜂(意蜂,Apis mellifera liguatica)是中國(guó)主要蜂種,但磷酸化蛋白質(zhì)組調(diào)控其上顎腺的發(fā)育和功能的機(jī)理尚未開展研究。通過(guò)比較二者工蜂上顎腺磷酸化蛋白質(zhì)組的差異,揭示磷酸化蛋白質(zhì)組調(diào)控上顎腺發(fā)育及脂肪酸代謝機(jī)理�！痉椒ā拷馄蕽{蜂、意蜂工蜂出房蜂、哺育蜂(10日齡左右)、采集蜂頭部,取其上顎腺,進(jìn)行蛋白質(zhì)提取、液內(nèi)酶切,采用固相金屬離子親和層析色譜法(IMAC)進(jìn)行磷酸化肽段富集,采用Zip-tip C18柱對(duì)肽段除鹽,通過(guò)LC-MS/MS(液相色譜與二級(jí)質(zhì)譜串聯(lián))對(duì)樣品進(jìn)行分析,首先根據(jù)Max Quant和Persues軟件對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估、主成分分析、表達(dá)譜聚類定量分析。然后利用PEAKS軟件對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行蛋白質(zhì)定量和定性分析,根據(jù)定性和定量分析結(jié)果,對(duì)漿蜂和意蜂上顎腺磷酸化蛋白質(zhì)組進(jìn)行生物學(xué)進(jìn)程和KEGG代謝通路富集的生物信息學(xué)分析比較。最后利用Scaffold PTM軟件確定磷酸化位點(diǎn)、預(yù)測(cè)磷酸化肽段的基序類型�！窘Y(jié)果】漿蜂3個(gè)時(shí)期分別鑒定到2 225、1 922、2 159個(gè)磷酸化蛋白,意蜂分別鑒定到1 740、1 592、1 682個(gè)磷酸化蛋白,漿蜂的磷酸化蛋白數(shù)目顯著高于意蜂,說(shuō)明漿蜂上顎腺的磷酸化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)較意蜂復(fù)雜。盡管它們上顎腺的磷酸化過(guò)程存在很大差異,但幼蜂、哺育和采集3個(gè)時(shí)期的磷酸化蛋白表達(dá)譜均相似,說(shuō)明漿蜂和意蜂3個(gè)時(shí)期表達(dá)的磷酸化蛋白質(zhì)執(zhí)行類似的生物學(xué)功能來(lái)保障腺體的發(fā)育和分泌活動(dòng)。對(duì)每個(gè)時(shí)期磷酸化蛋白質(zhì)組比較,發(fā)現(xiàn)漿蜂和意蜂上顎腺3個(gè)發(fā)育時(shí)期的磷酸化蛋白質(zhì)組均存在顯著差異,其中哺育蜂時(shí)期二者的差異最大,漿蜂有87個(gè)磷酸化蛋白高表達(dá),主要參與能量和脂肪酸代謝,說(shuō)明其上顎腺的脂肪酸合成力加強(qiáng)(包括10-HDA),滿足蜂王漿產(chǎn)量提高的同時(shí)10-HDA含量增加,為其種群繁衍提供必要營(yíng)養(yǎng),而意蜂上調(diào)表達(dá)41個(gè)蛋白,主要參與能量代謝。漿蜂、意蜂各時(shí)期均識(shí)別到酸性、堿性和脯氨酸介導(dǎo)的3種類型motif;哺育蜂時(shí)期漿蜂特異識(shí)別到的motif對(duì)應(yīng)激酶家族與細(xì)胞增殖相關(guān),可能支持其上顎腺形態(tài)發(fā)育,與漿蜂分泌能力增強(qiáng)相關(guān)。【結(jié)論】漿蜂和意蜂在3個(gè)時(shí)期均通過(guò)加強(qiáng)不同的磷酸化蛋白質(zhì)組來(lái)支撐上顎腺的發(fā)育及功能,其中最顯著的差異在哺育蜂時(shí)期,漿蜂哺育蜂顯著提高了脂肪酸合成力,保障其蜂王漿的基本功能。這在蛋白質(zhì)修飾的水平上深入了解漿蜂蜂王漿高產(chǎn)的產(chǎn)漿生物學(xué)機(jī)理。
【圖文】：

23期李爽等：蜂王漿高產(chǎn)蜜蜂與意大利蜜蜂工蜂上顎腺磷酸化蛋白質(zhì)組分析4661目數(shù)umberNA—D分別為漿蜂和意蜂不同時(shí)期共有蛋白、磷酸化蛋白、肽段、位點(diǎn)數(shù)目A-Dwerethenumbersofsharedproteins,phosphoproteins,phosphopeptidesandphosphositesofRJBsandITBsatdifferentstages,respectively圖2漿蜂和意蜂上顎腺磷酸化蛋白、肽段、位點(diǎn)數(shù)目Fig.2Thenumberofphosphoproteins,phosphopeptidesandsitesidentifiedinmandibularglandsofRJBsandITBs2.3漿蜂、意蜂不同時(shí)期上顎腺磷酸化蛋白主成分分析對(duì)漿蜂和意蜂不同時(shí)期上顎腺蛋白質(zhì)組做PCA分析，出房蜂蛋白質(zhì)組彼此最相近，采集蜂次之，，而漿蜂和意蜂哺育蜂距離最遠(yuǎn)，磷酸化蛋白質(zhì)組差異最大，主成分1、2分別占變異性的20.7%、15.3%（圖3）。2.4漿蜂、意蜂motif分析漿蜂、意蜂各時(shí)期磷酸化肽段均富集到3種motif（圖4）：酸性、堿性、脯氨酸介導(dǎo)的motif，但不同蜂種間各時(shí)期motif數(shù)量不同。漿蜂、意蜂的出房蜂、哺育蜂時(shí)期motif數(shù)量：脯氨酸介導(dǎo)＞酸性＞堿性；采集蜂時(shí)期脯氨酸介導(dǎo)＞堿性＞酸性。意蜂脯氨酸介導(dǎo)的motif數(shù)量下降，堿性motif上升，酸性motif先上升后顯著下降；漿蜂酸性、脯氨酸介導(dǎo)的motif數(shù)量下降，堿性motif數(shù)量上升。對(duì)漿蜂、意蜂不同分成2Coponentm215(3%.)主成分分析基于成分1、2Theprincipalcomponentanalysisbasedoncomponent1andcomponent2圖3漿蜂和意蜂不同時(shí)期磷酸化蛋白質(zhì)組主成分分析Fig.3TheprincipalcomponentanalysisofphosphoproteomeofmandibularglandsatdifferentstagesofRJBsandITBs

23期李爽等：蜂王漿高產(chǎn)蜜蜂與意大利蜜蜂工蜂上顎腺磷酸化蛋白質(zhì)組分析4661目數(shù)umberNA—D分別為漿蜂和意蜂不同時(shí)期共有蛋白、磷酸化蛋白、肽段、位點(diǎn)數(shù)目A-Dwerethenumbersofsharedproteins,phosphoproteins,phosphopeptidesandphosphositesofRJBsandITBsatdifferentstages,respectively圖2漿蜂和意蜂上顎腺磷酸化蛋白、肽段、位點(diǎn)數(shù)目Fig.2Thenumberofphosphoproteins,phosphopeptidesandsitesidentifiedinmandibularglandsofRJBsandITBs2.3漿蜂、意蜂不同時(shí)期上顎腺磷酸化蛋白主成分分析對(duì)漿蜂和意蜂不同時(shí)期上顎腺蛋白質(zhì)組做PCA分析，出房蜂蛋白質(zhì)組彼此最相近，采集蜂次之，而漿蜂和意蜂哺育蜂距離最遠(yuǎn)，磷酸化蛋白質(zhì)組差異最大，主成分1、2分別占變異性的20.7%、15.3%（圖3）。2.4漿蜂、意蜂motif分析漿蜂、意蜂各時(shí)期磷酸化肽段均富集到3種motif（圖4）：酸性、堿性、脯氨酸介導(dǎo)的motif，但不同蜂種間各時(shí)期motif數(shù)量不同。漿蜂、意蜂的出房蜂、哺育蜂時(shí)期motif數(shù)量：脯氨酸介導(dǎo)＞酸性＞堿性；采集蜂時(shí)期脯氨酸介導(dǎo)＞堿性＞酸性。意蜂脯氨酸介導(dǎo)的motif數(shù)量下降，堿性motif上升，酸性motif先上升后顯著下降；漿蜂酸性、脯氨酸介導(dǎo)的motif數(shù)量下降，堿性motif數(shù)量上升。對(duì)漿蜂、意蜂不同分成2Coponentm215(3%.)主成分分析基于成分1、2Theprincipalcomponentanalysisbasedoncomponent1andcomponent2圖3漿蜂和意蜂不同時(shí)期磷酸化蛋白質(zhì)組主成分分析Fig.3TheprincipalcomponentanalysisofphosphoproteomeofmandibularglandsatdifferentstagesofRJBsandITBs


本文編號(hào)：2694104