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《沈阳农业大学》 2017年
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不同泌乳期人乳与牛乳中非酪蛋白差异蛋白质组学研究

杨梅  
【摘要】:乳是一种复杂的生物流体,能够为婴儿和新生哺乳动物提供主要营养。牛乳作为重要的人类饮食和农业经济产品已经受到很多关注。人乳被认为是新生儿最好的食物。目前国际卫生组织倡导,婴幼儿需在6个月以前进行母乳喂养。因此,利用先进的蛋白质组学技术对人初乳、人常乳、牛初乳、牛常乳进行分析。由于人乳与牛乳中酪蛋白在组成和结构的研究已经非常透彻,因此从不同泌乳期人乳与牛乳中乳脂肪球膜(Milk fat glouble membrane,MFGM)、乳清(Whey)、外泌体(Exsomes)三个部分进行差异蛋白质组学深入研究,能够为日后生产婴幼儿乳粉和功能性乳制品提供全面、系统的研究思路,并为乳品工业提供重要的信息和潜在的指导方向。主要研究结果如下:1、本文先从蛋白质定性的角度,利用质谱技术对不同泌乳期人乳与牛乳中MFGM蛋白进行鉴定。在牛初乳中鉴定出675种MFGM蛋白,牛常乳中鉴定出488种MFGM蛋白,人初乳中鉴定出1078种MFGM蛋白,人常乳中鉴定出1545种MFGM蛋白。在这些鉴定结果中,人初乳MFGM中存在270种特异表达蛋白,人常乳MFGM中存在291种特异性表达蛋白,牛初乳MFGM中存在160种特异性表达蛋白,牛常乳MFGM中存在46种特异性表达蛋白。将鉴定的MFGM蛋白进行功能性分析发现,不同泌乳期人乳与牛乳中乳脂肪球膜蛋白不仅在蛋白质组成上有差异,而且在生物功能上也具有较大差异。利用溶液内胰蛋白酶解结合液质联用技术对不同泌乳期人乳与牛乳中乳清进行定性研究。在人初乳中鉴定出539种乳清蛋白,在人常乳中鉴定出460种乳清蛋白,在牛初乳中鉴定出291种乳清蛋白,在牛常乳中鉴定出284种乳清蛋白。人初乳乳清中存在104种特异性表达蛋白,人常乳乳清中存在40种特异性表达蛋白,牛初乳乳清中存在49种特异性表达蛋白,牛常乳乳清中存在74种特异性表达蛋白。并通过分析发现不同泌乳期人乳与牛乳中乳清在蛋白质组成上具有较大差异,在生物功能和代谢途径上也具有较大差异。本研究对不同泌乳期人乳与牛乳中外泌体蛋白进行了定性蛋白质组学研究。在牛初乳外泌体中鉴定出128种蛋白,牛常乳外泌体中鉴定出204种蛋白,人初乳外泌体中鉴定出327种蛋白,人常乳外泌体中鉴定出396种蛋白。在这些鉴定结果中,人初乳外泌体中存在67种特异表达蛋白,人常乳外泌体中存在180种特异性表达蛋白,牛初乳外泌体中存在55种特异性表达蛋白,牛常乳中存在16外泌体种特异性表达蛋白。并利用GO功能注释和KEGG通路分析发现不同泌乳期人乳与牛乳中外泌体在蛋白质组成上具有一定差异,并且生物功能和代谢途径上同样具有明显差异。2、本文从蛋白质定量的角度,对不同泌乳期人乳与牛乳中MFGM进行定量蛋白质组学研究,将分离的乳脂肪球膜蛋白利用iTRAQ标记的蛋白质组方法进行分析。共鉴定出有定量信息的411种MFGM蛋白,其中232种为差异表达蛋白(P0.05)。基于GO功能注释和KEGG通路分析发现,MFGM差异表达蛋白主要参与的生物过程为应激反应;主要参与的细胞组分为细胞外间隙;具有主要的分子功能为蛋白质结合作用。并且在231种MFGM差异表达蛋白中找到了 28种与免疫系统过程相关的MFGM差异表达蛋白,50种与生长发育相关的MFGM差异表达蛋白。MFGM差异表达蛋白主要参与的KEGG通路主要包括肌动蛋白细胞骨架与粘着斑途径。利用iTRAQ的蛋白质组学方法进行定量蛋白质组学研究,在乳清中鉴定出有定量信息的584种乳清蛋白,在这些乳清蛋白中有424种差异表达蛋白(P0.05)。不同泌乳期人乳与牛乳中乳清差异表达蛋白主要参与的生物过程为生物调节和应激反应;主要参与的细胞组分为细胞外区域部分;主要具有的分子功能为蛋白质结合作用。在乳清差异表达蛋白中找到20种免疫相关蛋白和13种与酶调节活性相关蛋白。乳清差异表达蛋白主要参与的KEGG通路为补体和凝血级联途径。利用iTRAQ技术对不同泌乳期人乳与牛乳中外泌体进行了定量蛋白质组学研究。在不同泌乳期人乳与牛乳中鉴定出具有定量信息的920种外泌体蛋白,其中有575种是差异表达蛋白(P0.05)。这些外泌体差异表达蛋白主要参与的生物过程为应激反应;参与的主要细胞组成为细胞内组分;具有的主要分子功能为蛋白结合作用。并找到了 22种与免疫系统过程相关蛋白,34种与传导相关蛋白。将外泌体差异表达蛋白进行KEGG通路分析发现,外泌体差异表达蛋白主要参与的通路为内质网中蛋白质加工途径。并通过聚类分析发现不同泌乳期人乳与牛乳中外泌体蛋白虽然具有相似的蛋白质组表达模式,但是在表达量上具有较大的差异。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TS252.1

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