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王云博士研究的植物功能蛋白质组学最新进展

以蛋白质组学、代谢组学、营养组学为代表的组学(omics)研究已成为后基因组时代(post-genomic era)生命科学研究中的一个热点领域。

王云博士的一个主要研究领域是植物与环境因子(生物与非生物)互作过程中的功能蛋白质组学研究。最近,与Salabs教授实验室(Durham University, the United Kingdom)合作在对光信号调控植物细胞(拟南芥悬浮培养细胞)对重金属(镉)胁迫应答反应的研究中发现(Wang Y, Kroon JKM, Slabas AR & Chivasa S, Proteomics, 2013,1145-1158),去光培养的植物细胞与有光培养的植物细胞相比表现出对重金属毒害更高的耐性(图1)。

为探索这种差异应答可能的分子机制,采用二维差异显示凝胶电泳对重金属胁迫条件下有光和去光培养植物细胞中的蛋白表达谱进行了比较分析(图2), MALDI qTOF-MS/MS鉴定了110个差异表达的蛋白质点(p<0 .05)。对差异表达蛋白的生物学功能和细胞定位进行分析发现,重金属处理后,与碳水化合物代谢、细胞内氧化还原水平调控相关的蛋白在两种培养模式下的细胞中均表现出下调表达,但有光培养细胞中的下调幅度明显高于去光培养细胞中的下调幅度;与细胞壁合成、蛋白质折叠有关的蛋白质仅在去光培养细胞中上调表达,而与蛋白质降解有关的ubiquitin活化酶仅在有光培养细胞中上调表达。为排除有光培养条件下光合作用对植物细胞内氧化还原水平的影响,采用icp-ms对重金属暴露后两种培养模式下细胞中重金属积累水平进行分析,发现有光培养细胞中重金属积累水平(4029.70 μg/g)远高于无光培养细胞中的水平(1894.84 μg/g)。

结合生理和蛋白质组学数据,推测暗培养条件下的植物细胞通过促进细胞壁的合成来阻断重金属向胞内的转运,或通过细胞壁螯合金属离子进而降低胞内游离金属离子水平、降低其细胞毒性和蛋白质错误折叠引起的细胞死亡。

录入时间: 2013-07-01   〖返回〗   〖收藏〗 查看次数:     
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