基于iTRAQ技术筛选烟叶响应衰老差异表达蛋白

• 作者: 何承刚 何聪莲 姜永雷 胡彬彬 赵高坤 邹聪明 郑志云 陈颐
• 来源期刊: 中国烟草学报
• 关键词: 烤烟 蛋白质组学 iTRAQ 衰老 PRM
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 生物技术
• 页码范围: 98-107
• 页数: 10页
• 字数: 6383字
• 语种: 中文

摘要

[背景和目的]从蛋白质水平上揭示烟叶衰老机理.[方法]以烤烟品种K326为材料,测定烟叶未熟(IM)、适熟(WM)和过熟(OM)3个时期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;采用同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)鉴定3个时期烟叶响应衰老差异表达蛋白,对所获得的差异蛋白进行生物信息学分析,筛选出烟叶衰老潜在靶标蛋白.同时,选择12个蛋白进行平行反应监测(PRM)验证.[结果](1)随着烟叶成熟度的增加,SOD、CAT、POD和APX活性逐渐降低.(2)共鉴定出4747种蛋白,过熟与未熟相比,存在321个差异蛋白,包括122个上调蛋白与199个下调蛋白.过熟与适熟相比,存在319个差异蛋白,其中124个表现为上调,195个表现为下调.适熟与未熟相比,发现223个差异蛋白质,包括125个上调蛋白和98个下调蛋白.(3)在基因本体(Gene Ontology,GO)功能注释中,差异蛋白质主要参与生物过程(代谢过程、细胞过程)、细胞组成(细胞、细胞组分、细胞器)和分子功能(催化活性).(4)在京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能富集中,差异蛋白质显著富集于代谢途径、光合作用、次生代谢产物的生物合成等.(5)PRM验证发现对比组OM vs IM,OM vs WM和WM vs IM中,分别有10/9/10个蛋白质验证结果与iTRAQ定量表现出相同的趋势.6个差异蛋白包括Q1WL43、A0A1S4DCM1、A0A1S4C433、A0A1S4AKK6、A0A1S3ZQP6、A0A140G1P2可能是烟叶衰老潜在靶标蛋白.[结论]本研究采用iTRAQ结合PRM技术,筛选出烟草叶片响应衰老差异表达蛋白,可为深入认识烟草衰老的应答分子调控机制奠定基础.