卵白量组教技能正在病毒研讨中的使用

2022-11-17 10:18:37 作者:我的孤獨,雖敗猶榮
导读:蛋白质组学技术在病毒研究中的应用,继病毒感染细胞的差异蛋白质组分析后,进行病毒感染宿主机体的差异及功能蛋白质组分析将是研究发展的趋势。蛋白质组学是生命科学领...

  • 继病毒熏染细胞的差别卵白质组阐发后,举行病毒熏染宿主机体的差别及功效卵白质组阐发将是研究进展的趋向。


卵白质组学是生命科学范畴中的一门新兴学科,可以高通量的阐发正常及病理条件下机体、构造、细胞或亚细胞身分中全部卵白质,对差别空间、差别时间上动态改变的卵白质组的团体举行比力,阐发差别卵白质组之间在表达数目、表达程度和修饰状态下的差别。卵白质组学可以发觉与疾病相干的特异性卵白质,对病变相干卵白的研究可认为探究病毒自己及其熏染机制提供信息,且这些卵白还大概作为疾病诊断潜伏的生物标记和治疗的药物靶点。

观点提出及常用技能

卵白质组(proteome)这一观点由Wilkins和Williams等在1994年初次提出,以它作为研究工具的卵白质组学是后基因组期间孕育发生和进展的一门新兴学科,其从团体上阐发构造,细胞内动态改变的卵白质构成、表达程度与翻译后修饰,探究卵白质的功效及卵白质之间相互作用与联络。

卵白质组学中对卵白表达阐发方面的研究应用较多的技能有双向凝胶电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE)、基于2-DE将其重复性和准确性加以革新的双向差别凝胶电泳(two-dimensional difference electrophoresis,2D-DIGE),以及对筛选到的差别表达卵白举行快速准确判定的串联质谱技能(mass spectrometry,MS),此中质谱技能是卵白质组学研究中的焦点技能。

在质谱技能中的基质帮助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrum,MALDI-TOFMS)是阐发多肽和卵白质混淆物的重要要领,别的,利用标志的氨基酸在细胞中举行稳健同位素标志(stable-isotope labeling by amino acids in cell culture,SILAC) 是一种判定和定量病毒熏染后细胞卵白中表达差别的有用要领。卵白质组学技能在病毒学中的应用有助于病毒熏染及病毒宿主间的相互作用机制研究。

应用案例

病毒寄生于宿主细胞中,必要不停地顺应和转变宿主的情况。他们可以或许编码多种多功效卵白质,这些卵白能与宿主卵白产生一系列的相互作用以完成病毒的种种功效。现在,很多病毒的基因组已完成测序,但因为受到病毒影响而产生相应转变的宿主卵白组、宿主卵白翻译后修饰等还未被完成分析。

比年来,高通量技能的鼓起,如基于质谱技能的定量或半定量卵白组要领,已被遍及应用于病毒宿主相互作用的研究中。依托质谱技能的卵白质组学飞速进展,不但促进了病毒卵白质组学研究的不停前进,同时也加速了对付病毒相干的宿主卵白判定。以后相干研究数据仍会连忙增添,这必要越发先辈的生物信息学技能对数据举行处置惩罚,更全面地相识病毒熏染历程。

案例1:SARS(severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus,SARS-CoV)冠状病毒研究中的卵白组学技能

SARS基因组的基因产品包罗20多种卵白质,据报道,有研究学者初次应用DIGE技能阐发了SARS-CoV熏染的Vero E6细胞,判定出355个在SARS-CoV熏染后表达产生改变的卵白,此中186个明显差别表达卵白,为了解SARS-CoV的熏染和致病机制提供了线索。对熏染SARS-CoV的BHK21细胞举行SILAC定量阐发及进一步功效阐发评释,BAG3可以按捺SARS-CoV的复制。对熏染病人的血清卵白质组阐发,有助于返现可用于病毒熏染的诊断、预后及治疗的生物标志。

案例2:禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)研究中的卵白质组学技能

据报道,研究学者使用2-DE技能筛选H9N2熏染人源细胞系后差别时间点的差别表达卵白,运用质谱技能判定到22种卵白,重要包罗细胞骨架卵白、RNA加工途径相干卵白和代谢相干卵白等,此中表达差别明显的卵白重要参加细胞骨架网络的组成。这些卵白的判定有助于了解禽流感病毒在哺乳动物中的复制及其宿主之间的相互作用。

案例3:展现新型寨卡病毒宿主因子的卵白质组学技能

寨卡病毒(ZIKV)是一种与登革热病毒,西尼罗河病毒和丙型肝炎病毒(HCV)有关的黄病毒,具有单链RNA基因组,编码多卵白,共翻译和翻译后加工成三个布局卵白,前体膜和包膜以及七种非布局卵白。

据报道,有研究学者利用人类神经前体细胞和神经细胞 SK-N-BE2 举行整合卵白质组学要领,以表征细胞在病毒侵染后的卵白质组和磷酸化卵白质组改变,并利用亲和卵白质组学来判定ZIKV卵白的细胞靶标。

通过亲和纯化联合液相色谱和串联质谱技能(AP-LC-MS / MS)判定与人SK-N-BE2神经母细胞瘤细胞中表达的10种ZIKV卵白中的每一种相互作用的细胞卵白和相干复合物,研究判定到了386种 ZIKV 相互作用卵白、ZIKV 特异性和泛黄病毒活性相干的宿主因子,这些宿主因子已知与神经元发育、视网膜缺陷和不育相干。

由此,相干论文作者绘制了神经元细胞中的ZIKV卵白-宿主卵白相互作用网络。别的,研究还阐发确定了在 ZIKV 熏染后特异性上调或下调的1,216个磷酸化位点,评释病毒熏染引起根本信号传导通路为 ZIKV 熏染引起的增殖停滞提供了新的看法。

当前,通过比力卵白质组学对病毒熏染前后的卵白表达图谱举行判定,进一步对病毒熏染引起的差别表达卵白举行功效阐发和验证,探究其在病毒熏染中的潜伏作用机制、查找病毒的作用靶标,为病毒的防备诊治提供理论依据息争决途径。 是以,在继病毒熏染细胞的差别卵白质组阐发后,为更能反应真实的改变纪律,更到位的解说病毒熏染和致病机制,举行病毒熏染宿主机体的差别及功效卵白质组阐发将是研究进展的趋向。


(内容泉源:网络 由小析姐整顿编辑)


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