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目的: 1.开发操作方便、成本低廉、特异性强、灵敏度高的凝胶上磷酸化蛋白质荧光检测方法; 2.采用多种公认的磷酸化蛋白检测技术共同验证本方法在检测磷酸化蛋白方面的特异性,以打破国外检测技术的垄断; 3.为磷酸化蛋白质组学研究领域的发展提供合适的检测技术。 方法: 1.利用槲皮素-Al3+复合物作为荧光探针初步建立检测方法,之后考察各种影响检测效果的因素,包括各步骤的组成成分及其浓度,最终在聚丙烯酰胺凝胶上建立完整的磷酸化蛋白质检测方法。 2.采用一维凝胶电泳技术分别将标准白蛋(BSA和transferrin为非磷酸蛋白,作阴性对照;phosvitin,ovalbumin,α-casein和β-casein为磷酸化蛋白质,作阳性对照)、小鼠各组织中提取的总蛋白以及去磷酸化处理前后的α-casein和β-casein进行分离,将电泳后的蛋白凝胶用不同的磷酸化蛋白检测技术分别进行检测分析,比较各个检测技术的灵敏度、磷酸化蛋白检测特异性、线性范围等各方面性质; 3.采用二维凝胶电泳技术对小鼠全脑蛋白进行分离,将二维蛋白凝胶分别用槲皮素染色检测方法和Pro-Q Diamond检测方法进行检测分析,比较这两种方法与二维凝胶电泳技术的兼容性; 4.与Western Blot检测技术结果相互比较,以验证本方法检测磷酸化蛋白的特异性; 5.采用生物质谱技术对槲皮素-Al3+复合物检测到的凝胶上磷酸化蛋白条带进行鉴定,进一步验证本方法检测磷酸化蛋白质的特异性。 结果: 1.采用槲皮素-Al3+复合物作为荧光探针,考察和筛选了各种影响因素,最终在聚丙烯酰胺凝胶上成功建立了一种新型的磷酸换蛋白检测技术,具体操作步骤如下所示: (1)固定:将电泳之后的蛋白凝胶放置于100 mL固定液中固定20分钟,固定液组成:30%甲醇/10%乙酸; (2)水洗:将凝胶放置于50 mL去离子水中洗涤2次,每次5分钟; (3)染色:将凝胶放置于50 mL的染色液中染色60分钟,染色液组成:25μM槲皮素,50μM Al3+,20%1,2-丙二醇,40%甲醇; (4)脱色:将凝胶放置于50 mL脱色液中脱色3~5分钟,脱色液组成:50%甲醇,250mM乙酸钠,pH4.5(盐酸调节pH)。 2.实验结果显示,本方法检测灵敏度达到了16-32 ng,优于Stains-All检测法,与Pro-Q Diamond检测法相当;除此之外,本方法对磷酸化蛋白具有相当高的检测特异性; 3.小鼠各个组织样品总蛋白染色检测结果显示,槲皮素染色检测法所检测出的蛋白条带与Pro-Q Diamond染色检测法十分接近,说明本方法在检测磷酸化蛋白质方面具有非常良好的特异性,与Pro-Q Diamond染色检测法相当; 4.根据磷酸化蛋白质去磷酸化实验结果所示,去磷酸化后的磷酸化蛋白用本方法基本检测不出来,而未去磷酸化的磷酸化蛋白质则可以很好地被本方法检测显示,结果与Pro-Q Diamond染色检测法相近,证明了本方法在检测磷酸化蛋白质方面具有良好的特异性; 5.根据二维凝胶电泳实验结果所示,本方法所检测出的蛋白质斑点与Pro-QDiamond染色检测法所检测出的蛋白斑点十分相近,证明了本方法能够与二维凝胶相互兼容和特异性; 6.根据Western Blot结果所示,本方法从小鼠大脑总蛋白中检测出的蛋白条带与Western Blot所检测出的条带十分接近,证明了本方法在检测磷酸化蛋白质方面具有非常良好的特异性; 7.小鼠各组织总蛋白经聚丙烯酰胺凝胶分离之后,用本方法进行了检测,共检测到22个蛋白条带;通过质谱技术对22个条带进行了鉴定,结果显示22个条带全部为磷酸化蛋白条带,进一步验证了本方法检测磷酸化蛋白质的专属性。 结论: 槲皮素染色方法具有操作方便、成本低廉、特异性强的优点,检测灵敏度达到了16-32 ng,仅耗时93分钟,并且毒性较低,能够为磷酸化蛋白质组学的研究提供一定的技术支持。