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用改良丙酮沉淀法、三氯乙酸 ( TCA )-丙酮沉淀法和酚抽法抽提青杨 Populus cathayana 的蛋白质,分别获得 了 437,603 和 721 个蛋白斑点,以酚抽法提取的分离纯化方法效果最佳,不仅能很好地提取蛋白,而且能有效去除样品 中的盐分。通过比较,分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响,确立了 300μg .IPG 胶条-1 的最佳上样量、90 000 V .h 的聚焦时间以及 20 min 平衡时间的双向电泳条件。研究还比较了氯化钠胁迫前后双向电泳图谱差异,发现有 46 个 蛋白点
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收稿日期!
2008鄄 09鄄 23
" 修回日期!
2009鄄 01鄄 10
基金项目! 非盈利性科研院所基金资助项目#
RISF060702
$
作者简介! 陈国良% 从事林木抗逆基因工程研究&
E鄄 mail
!
glc_2008@163.com
& 通信作者! 卓仁英% 副研究员% 博
士% 从事林木抗逆功能基因组学等研究&
E鄄 mail
!
zhuory@gmail.com
浙江林学院学报
2009
!
26
"
5
#$
644 - 651
!"#$%&’ "( )*+,-&%. /"$+01$2 3"’’+.+
青杨双向电泳实验体系的建立
陈国良
1
,
2
,
蒋 晶
1
,
乔桂荣
1
,
金 梁
2
,
孙月华
2
,
杨 晔
1
,
周 婧
1
,
卓仁英
1
’
1.
中国林业科学研究院 亚热带林业研究所% 浙江 富阳
311400
"
2.
兰州大学 草地农业科技学院% 甘肃 兰州
730020
(
摘要
:
用改良丙酮沉淀法
%
三 氯 乙 酸
"
TCA
&
鄄
丙酮沉淀法和酚抽法抽提青杨
4"5#’#0 6&1*&2&%&
的蛋白质
!
分别获得
了
437
!
603
和
721
个蛋白斑点
!
以酚抽法提取的分离纯化方法效果最佳
!
不仅能很好地提取蛋白
,
而且能有效去除样品
中的盐分
’
通过比较
!
分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响
!
确立 了
300 μg
(
IPG
胶条
-1
的最 佳上样 量
%
90 000
V
(
h
的聚焦时间以及
20 min
平衡时间的双向电泳条件
)
研究还比较了氯化钠胁迫前后双向电泳图谱差异
!
发现有
46
个
蛋白点存在差异
!
其中
10
个下调
!
36
个上调
*
4
个新诱导表达
#)
图
9
参
24
关键词
:
植物学
+
氯化钠胁迫
+
蛋白质组学
+
双向电泳
+
青杨
中图分类号
:
S718.4
文献标志码
:
A
文章编号
:
1000鄄5692
*
2009
#
05鄄0644鄄08
4"5#’#0 leafy proteomics with NaCl stress using two鄄dimensional
electrophoresis analysis
CHEN Guo鄄liang
1
%
2
%
JIANG Jing
1
%
QIAO Gui鄄rong
1
%
JIN Liang
2
%
SUN Yue鄄hua
2
%
YANG Ye
1
%
ZHOU Jing
1
%
ZHUO Ren鄄ying
1
)
1. Research Institute of Subtropical Forestry
%
The Chinese Academy of Forestry
%
Fuyang 311400
%
Zhejiang
%
China
"
2. College of Pastoral Agriculture Science and Technology
%
Lanzhou University
%
Lanzhou 730020
%
Gansu
%
China
(
Abstract
:
Salt stress i s one of the major abiotic stressed over the world. Most of the researchs were foucsed
on improve the abili ty of plant species living in salt soil. Two鄄 dimesional gel electrophoresis
#
2鄄DE
(
is one of
the most useful methods in proteins research. To determine total protein extraction efficiency from 4"5#’#0
6&1*&2&%& with two鄄 dimensional electrophoresis
#
2鄄DE
(
analysis
%
three protein extraction methods
#
phenol
extraction
%
improved acetone precipitation method
%
and TCA鄄acetone precipitation method
(
were compared.
Electrophoresis conditions and leafy proteomics of 47 6&1*&2&%& with salt stress were also anal yzed. Results
showed that the three protein extraction methods generated 437
%
603
%
and 721 protein spots with the
phenol extraction method more effectively removing sal t from the protein sample
%
generating more protein
spots
%
and giving clearer background for the 2鄄 D E map. The results showed that condition of 300 μg per
IPG gel
%
20 min equilibrium time
%
90 000 V
*
h IEF time was the sui table treatment. Also
%
the leafy
proteomics analysis revealed that 10 protein spots was down鄄regulators
%
32 protein spots was up鄄regulators
%
and 4 new protei n spots was induced by salt stress. These proteins may be important response to salt stress.
+
Ch
%
9 fig. 24 ref.
,
Key words
:
botany
"
NaCl stress
"
proteomics
"
two鄄dimensional electrophor esis
)
2鄄DE
("
8"5#’#0 6&1*&2&%&
杨树
8"5#’#0
是世界上分布最广% 适应性最强的树种% 主要分布于北半球温带和寒带地区% 在中
国亚热带- 暖温带和中 温 带 均 有 分 布
+
1
,
& 杨 树 是 第
3
个 完 成 全 序 列 测 定 的 植 物
+
2
,
& 青杨
8"5#’#0
第
!"
卷第
#
期
cathayana
为中国特有的树种, 广泛分布于东北、 华北、 西北及西南各省区, 耐盐性很差
$
为典型的甜
土木本植物, 并且与已经测序完成的毛果杨
Populus tricho car pa
亲缘关系很近, 可直接利用毛果杨的
测 序结果
[
%
]
。 因此 , 研究 氯化 钠胁 迫下 其蛋白质合成成分变化, 对于深入了解木本植物盐碱伤害机
理, 开展木本植物耐盐分子育种具有重要意义。
&
材料与方法
1.1
试剂
尿素(电泳级)、
’()*+,-./
01
)* %23 4 &5
和殿乙 酰胺 购自
67 */8,9*:8;/
(
<-=:898>8?
,
@A
,
BC’
);
丙烯酰胺(
’:;
), 甲叉双丙 烯酰胺(
D-=
), 十 二烷基硫 酸钠 (
CEC
), 二硫苏糖 醇(
E00
)购自 上海 生工;
苯甲基磺酰氟(
<1CF
),
G!
[
G!
(胆酰氨丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐(
HI’<C
), 考马斯亮蓝
6!J35
(
HDD
6!J35
)和甘氨酸购自
C-K(8
(
BC’
);
β!
巯基乙醇, 聚乙烯吡咯烷酮(
<L<<
), 三羟甲基氨基甲烷(
0;-=
),
乙二胺四乙酸(
7E0’
), 饱和酚, 曲拉通(
0;-9+. M!&55
), 过硫酸铵和四甲基乙二胺(
0717E
)等购自上
海生工; 三氯乙酸、 丙酮、 乙酸铵、 甲醇、 乙醇、 磷酸、 甘油、 硫酸、 硫酸铵均为分析纯, 购自上海
生工
。
1.2
植物材料
选择大小、 培养时间一致的青杨组织培养幼苗移栽到
I+;K,8.N
培养液
[
O
]
中, 成活后在
J3 "
条件
下加入
35 ((+,
·
P
#&
氯化钠处理
&J *
以上。 对照不加氯化钠处理。
1.3
蛋白制备方法的选择
样品处理是双向电泳实验最基础也是最关键的环节之一。 木本植物中大量的次生代谢物质如单宁
及酚类等会干扰蛋白的提取和等电聚焦, 使
J!E7
结果产生水平条纹
[
3$Q
]
。 针对不同的材料和不同的实
验的目, 应该采用不同的样品处理方法。 本研究文对目前常用的
G
种植物蛋白质提取方法进行了比较。
方法
&
: 改良丙酮沉淀法提取蛋白, 参照
E8(/;R8,
等的方法
[
S
]
。
& K
青杨叶片按其鲜质量的
&5T
加入水不溶性
<L<<
后用液氮研碎, 转移至
35 (P
离心管中;
3 (-.
后加入终浓度为
&5 ((+,
·
P
$&
的
E00
, 充分混匀, 室温下放置
J5 % %5 (-.
;
O " &3 555 ;
·
(-.
$&
离心
&3 (-.
, 上清转入另一离心管中;
加入
3
倍于上清体积的丙酮,
$J5 "
条件下 沉淀至少
J *
(最好 过夜);
O " &3 555 ;
·
(-.
$&
离心
&3
(-.
, 弃上清液, 将沉淀转入
&U3 (P 7))/.N+V
管中; 沉淀用
S55 K
·
WK
$&
和纯冷丙酮各洗
&
次后放入真
空干燥机中干燥 (或超净台上吹干); 沉淀按
&5 (K
干粉末加
J55 μP
蛋白抽提液的比例, 加入含有
X
(+,
·
P
$&
和
J5 K
·
WK
$&
HI’<C
,
&5 K
·
WK
$&
E00
,
&5 K
·
WK
$&
’()*+,-./
(
)I %U3 % &5
)的蛋白裂解液;
O "
放
置
O *
,
&3 555 ;
·
(-.
$&
离心
J5 (-.
, 上清液即为待分析的蛋白溶液。
方法
J
: 三氯乙酸(
0H’
)
!
丙酮沉淀法提取蛋白, 参照
C8;8R8.8. Y Z+=/
的方法
[
X
]
。
& K
青杨叶片
置于预冷的研钵中研磨成 粉 末 ( 研 磨 时 按 其鲜质量的
&5T
加入水不溶性
<L<<
), 转移至
35 (P
离心
管中, 加入
3
倍体积预冷的
0H’!
丙酮溶液(含
&55 K
·
WK
$&
0H’
和
52Q K
·
WK
$&
β!
巯基乙醇的丙酮液),
$!5
"
沉淀至少
! *
(最好过夜);
O " &3 555 ;
·
(-.
$&
离心
&3 (-.
, 弃上清, 将沉淀转入
&23 (P 7))/.N+V
管中; 沉淀用
S55 K
·
WK
$&
和纯冷丙酮各洗
&
次; 按
&5 (K
干粉末沉淀加
!55 μP
蛋白抽提液的比例加入
含有
X (+,
·
P
$&
尿素、
!5 K
·
WK
$&
HI’<C
、
&5 K
·
WK
$&
E00
和
&5 K
·
WK
$&
’()*+,-./
(
)I %23 % &5
)的蛋白裂
解液
;
O "
放置
O *
,
&3 555 ;
·
(-.
$&
离心
!5 (-.
, 获得的上清液即为待分析的蛋白溶液。
方法
%
: 酚抽法(
<*/
), 参照
H8;)/.9-/;
等的方法
[
&5
]
。
& K
青杨叶片放入预冷的研钵中研磨成粉末;
加入
&5 (P
蛋白质提 取 缓 冲 液 (
52Q (+,
·
P
$ &
蔗 糖 、
35 ((+,
·
P
$&
硼酸,
35 ((+,
·
P
$&
抗坏血酸、
O5
((+,
·
P
$&
E00
、
35 K
·
WK
$&
<L<<
,
)I X
), 待其融化后, 继续研磨数分钟, 转至
35 (P
离心管中;
O "
下保持
%5 (-.
, 期间震荡以重新混匀数次;
O " &3 555 ;
·
(-.
$&
离心
%5 (-.
, 取上清液, 加入与上清
液等体积的
0;-=!
饱和酚, 充分震荡混合
&5 (-.
,
O "
下放置
%5 (-.
;
O " S 555 ;
·
(-.
$&
离心
!5 (-.
,
回收酚相至一新离心管中; 在剩余的水相中再加入
&[J
体积的
0;-=!
饱和酚抽提, 混合
J
次所得酚相,
加入
3
倍于酚相体积预冷的
52& (+,
·
P
$&
乙酸铵甲醇溶液,
$J5 "
沉淀蛋白
J *
或过夜;
\ " &3 555 ;
·
(-.
$&
离心
J5 (-.
, 弃上清液, 沉淀用
$J5 "
预冷乙酸铵甲醇洗涤
&
次; 沉淀再用预冷丙酮(含
J5 K
·
WK
$&
β!
陈国良等: 青杨双向电泳实验体系的建立
"O3
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