蛋白质组学在植物科学研究中的应用(4)

        蛋白质组学技术可以用于研究叶绿体蛋白质的翻译后修饰。这方面目前已有许多报道，包括翻译后的甲基化(对RbcS)(Grimm等，1997年)，棕榈酰化(对D1)(Mattoo和Edelman，1987年)等。但是对于翻译后的修饰并没有全面、系统地开展。随着最近的2D-PAGE和质谱技术的发展和改进，这方面的研究变得更容易，这将产生许多意想不到的新发现。

        蛋白质组学技术还可以对异构体基因表达及其mRNA前体的剪接、mRNA的编辑研究提供重要帮助。目前已有关于叶绿体蛋白质mRNA编辑(Sutiga和Sugiura，1996年)和剪接(Mano等，1997年)的报道。在豌豆和菠菜中已发现多基因家族(van  Wijk，2000年)。这些现象当然可以通过分析mRNA或cDNA而发现，但蛋白质组学技术却是一个强大的替代或补充方法。

          Heazlewood等(2003年)用等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳、B1ue-native  PAGE和反相高效液相质谱(LC/MS)的方法对纯化的水稻线粒体蛋白进行分离，再用胰蛋白酶消化，然后进行串联质谱分析(MS/MS)。查找水稻基因组的开放阅读框架译码和6个表达序列标签(EST，Expressing  sequence  tags)译码，与质谱分析所得数据进行比对，鉴定了其中149个蛋白点(91个非冗余基因的产物)，包括亲水/疏水蛋白、强酸/碱性蛋白和大分子蛋白(分子量为6.7～2.52kD)的序列。确定了85个蛋白的功能，包括线粒体的许多主要的功能蛋白。Millar等(2001年)分析拟南芥组培细胞线粒体蛋白双向凝胶电泳的结果，有大约100个高丰度蛋白和250个低丰度蛋白。用MALDI-TOF-MS分析其中170个蛋白点。查找数据库中拟南芥基因组的编码序列，鉴定了其中的91个蛋白。又通过序列比较鉴定了这91个蛋白中81个蛋白的功能。这些功能包括呼吸电子传递链，三羧酸循环，氨基酸代谢，蛋白质的输入、加工与组装，转录，膜转运和抗氧化防御。Werhahn和Braun(2002年)联合应用3种不同的凝胶电泳方法鉴定了线粒体蛋白质组的部分蛋白。首先，用蓝色非变性聚丙烯酰胺凝胶电冰(B1ue-native  po1yacrylamide  gel  electrophoresis)分离线粒体蛋白质复合体。用电洗脱法完全洗去蛋白质中的考马斯亮蓝。然后用等电聚焦，最后用十二烷基磺酸钠(SDS)聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质复合体的亚基。该方法的可行性已通过分离ATP合酶复合体、细胞色素C还原酶复合体和线粒体外膜移位酶前体蛋白而得到验证。利用这一方法可以分离高等真核生物中蛋白亚基的异构物。 (责任编辑：泉水)

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