基于平行反应监测验证技术分析绵羊胚胎骨骼肌蛋白质组数据

作者：王欣悦; 赵志达; 石田培; 尚明玉; 张莉^*

来源：畜牧兽医学报, 2020, 51(07): 1587-1596.

• 绵羊
• 胚胎骨骼肌
• 平行反应监测
• 蛋白质组学

旨在对绵羊胚胎骨骼肌蛋白质组学数据进行分析,为阐明绵羊胚胎骨骼肌生长发育机制奠定基础。前期试验应用串联质谱定量法(tandem mass tag, TMT)对成年中国美利奴绵羊妊娠第85(D85)、105(D105)和135天(D135)的胚胎背最长肌进行蛋白质定量,并对D85/D105、D105/D135和D85/D135 3个比较组进行分析。本试验在此基础上,利用KEGG和平行反应监测(parallel reaction monitoring,PRM)等数据分析方法对3个比较组绵羊胚胎骨骼肌上、下调差异丰度蛋白质进行分析和验证,并对候选蛋白质进行生物信息学分析。本研究对肌纤维成熟分化标志性蛋白肌球蛋白重链(myosin-2 isoform X2,MYH)进行PRM靶向定量验证,结果表明,其变化趋势与绵羊胚胎肌纤维成熟分化趋势相符。本研究对上调差异丰度蛋白和下调差异丰度蛋白的KEGG分析结果表明,D105/D85比较组中上调差异丰度蛋白质显著富集于胰岛素等信号通路,D135/D105和D135/D85比较组中下调差异丰度蛋白质显著富集于DNA复制和蛋白质消化吸收等信号通路。与肌肉发育相关的cAMP依赖性蛋白激酶A催化亚基α(PRKACA)和葡萄糖转运蛋白成员4(GLUT4)蛋白均显著富集于胰岛素信号通路中,生物信息学分析显示,这两个蛋白质的理论分子量分别为121.73和20.64 ku,分别有147、12个带正电荷的氨基酸残基和135、12个带负电荷的氨基酸残基;理论等电点分别为8.81和6.54;亲水性平均系数分别为-0.408和0.811;PRKACA蛋白无N端糖基化位点,有45个磷酸化位点;GLUT4蛋白有1个N端糖基化位点,25个磷酸化位点;PRKACA蛋白三级结构与CAMP-2依赖蛋白激酶a嵌合融合的晶体结构相似度为85%,GLUT4蛋白三级结构与人葡萄糖转运蛋白GLUT1的相似性为78%。本研究表明,PRM定量验证趋势与绵羊胚胎肌纤维成熟分化趋势相符,PRKACA和GLUT4蛋白具有丰富的磷酸化修饰位点,并参与胰岛素信号通路调控,是重要的候选蛋白。

• 单位
  中国农业科学院北京畜牧兽医研究所