發(fā)布時間：2017-05-25 06:26

  本文關鍵詞：睪丸蛋白質組學數(shù)據(jù)翻譯后修飾再挖掘，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著蛋白質組學的發(fā)展,許多類型的細胞或組織的蛋白質組譜系已經被構建,這就產生了許多蛋白質組學的原始數(shù)據(jù)。然而,這些數(shù)據(jù)并沒有被充分的利用,長久下來導致了蛋白質組學數(shù)據(jù)的堆積與浪費。將這些數(shù)據(jù)整合并重新分析非常重要,可能獲得新的生物學發(fā)現(xiàn)并提供新的研究思路。糖基化、乙�；�、泛素化和磷酸化等常見修飾,蛋白質組學富集方法已成熟,因此在精子發(fā)生、精子功能中的研究已有大量工作積累。然而單ADP核糖基化、棕櫚�；桶投辊；揎椀仍诓G丸組織中尚無系統(tǒng)研究,在雄性生殖系統(tǒng)中,無論是生物學功能方面還是鑒定這些修飾位點的研究都較少。然而,這三種修飾在許多生物過程中都有重要作用:棕櫚�；谛盘栟D導和凋亡中起重要作用,并且調節(jié)Hedgehog(Hh)家族蛋白在胚胎發(fā)育、睪丸形成和精子發(fā)生中的作用;ADP核糖基化在DNA復制和修復、基因組穩(wěn)定性和細胞周期調控等過程中起重要作用。一些調控細胞周期和同源重組的重要蛋白,如ATM(Ataxia telangiectasia mutated,共濟失調毛細血管擴張突變蛋白)和ATR(Ataxia telangiectasia and Rad3 related,共濟失調毛細血管擴張和Rad3相關蛋白),在精子發(fā)生中的作用也受ADP核糖基化調節(jié);巴豆�；诰咏M蛋白替換和減數(shù)分裂性染色質轉錄靜止中至關重要。因此,在雄性生殖系統(tǒng)中進一步鑒定這些修飾蛋白質的組成及修飾位點將為深入研究這些修飾參與精子發(fā)生和精子功能的調控提供分子基礎。然而目前睪丸中還沒有單ADP核糖基化、棕櫚�；桶投辊；揎椀牡鞍踪|組學研究。為初步了解三種修飾在精子發(fā)生和精子功能中的作用,同時有效地整合利用質譜數(shù)據(jù),我們利用實驗室已發(fā)表的人和小鼠睪丸蛋白質組學數(shù)據(jù),通過檢測其特征性的離子在質譜中的分子量偏移鑒定可能的修飾位點,從蛋白質譜系數(shù)據(jù)中挖掘隱藏的翻譯后修飾。并且通過生物信息學系統(tǒng)分析這些修飾所參與的功能調控網(wǎng)絡,及他們在雄性生殖調控中的相關功能。本研究將為進一步深入探索這些翻譯后修飾在精子發(fā)生和精子功能中的作用提供理論依據(jù)及豐富的資源,同時也將為蛋白質組學數(shù)據(jù)的利用提供新的思路。首先,在人睪丸的全蛋白質譜系中,我們鑒定到了122個棕櫚�；揎椢稽c(分布于85個蛋白質),以及107個巴豆�；揎椢稽c(分布于55個蛋白質)。由于磷酸化富集方法同樣適用于富集adp核糖基化肽段,因此我們應用小鼠睪丸磷酸化修飾譜系重新計算單adp核糖基化修飾,共鑒定到了216個單adp核糖基化修飾位點(分布于166個蛋白質)。對于重新分析鑒定到的修飾蛋白質,我們進行了系統(tǒng)的生物信息學分析,包括go分析、kegg通路分析和生殖特異的表型注釋等,并重點闡述了這些修飾蛋白質在精子發(fā)生和成熟精子功能中的作用。對于單adp核糖基化修飾,go注釋中“磷脂酶活性調節(jié)”和“脂肪酶活性調節(jié)”等生物學過程明顯富集,提示其在脂質代謝中的作用;“細胞骨架”和“細胞核”等細胞組分明顯富集,提示其在精子發(fā)生過程中的減數(shù)分裂和精子變形中可能發(fā)揮作用。通過mgi表型注釋,有6個蛋白的敲除小鼠都有“雄性不育”或“雄性生育率降低”表型。pathwaystudio軟件分析也顯示了adp核糖基化蛋白與“精子發(fā)生”、“精子變形”、“dna重組”和“細胞骨架組裝”等事件相關。對于棕櫚�；揎�,go注釋中“中間纖維”、“角蛋白纖維”和“nf-kappab復合體”等細胞組分明顯富集;pathwaystudio軟件分析顯示了棕櫚�；鞍着c“不育”、“細胞周期”和“dna重組”等事件相關。此外,pathwaystudio分析顯示巴豆�；鞍着c“減數(shù)分裂”、“dna重組”和“細胞周期”等生物學過程相關。結合上述生物信息學分析結果,我們進一步總結了這些修飾蛋白質參與雄性生殖特異的功能調控網(wǎng)絡。其中,單adp核糖基化可能調節(jié)精原干細胞自我更新和精原細胞復制、dsbs修復和精子變形等事件;棕櫚�；瘎t可能通過調節(jié)多種蛋白的轉運、定位,參與調節(jié)血睪屏障、胞質間橋和頂端胞質外特化的結構;巴豆�；赡苷{節(jié)減數(shù)分裂周期和血睪屏障動態(tài)變化。今后,對這些修飾在精子發(fā)生過程中的進一步功能研究對闡明精子發(fā)生調控機制具有重要的意義。
【關鍵詞】：蛋白質組學 生物信息學 翻譯后修飾 棕櫚�；揎� 單ADP核糖基化修飾 巴豆�；揎�
【學位授予單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R339.21
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• 英文摘要7-10
• 前言10-12
• 第一部分：小鼠睪丸蛋白質單ADP核糖基化修飾12-36
• 研究背景12-14
• 材料與方法14-17
• 結果17-27
• 討論27-35
• 總結35-36
• 第二部分：人睪丸蛋白質的棕櫚�；揎�36-48
• 研究背景36-38
• 材料與方法38-39
• 結果39-44
• 討論44-47
• 總結47-48
• 第三部分：人睪丸蛋白質的巴豆�；揎�48-59
• 研究背景48-51
• 材料與方法51-52
• 結果52-56
• 討論56-58
• 總結58-59
• 參考文獻59-69
• 文獻綜述69-89
• 參考文獻82-89
• 攻讀學位期間發(fā)表文章情況89-90
• 致謝90

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本文編號：392936