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核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(RuBisCO)是光合作用中固定CO2的关键酶,它在植物叶片中的含量可以达到50%。超高丰度的RuBisCO一方面限制了中低丰度蛋白在蛋白样品中的含量,另一方面在双向凝胶电泳分离中,RuBisCO还会掩盖周围的蛋白,甚至影响其它蛋白的电泳迁移,最终影响凝胶图像质量,限制低丰度蛋白的检测。在以构树叶片为材料进行差异蛋白质组学的研究中,同样遇到了高丰度蛋白RuBisCO带来的上述问题。 本研究采用聚乙二醇(PEG)沉淀法以减少构树叶片蛋白样品中RuBisCO的含量,富集低丰度蛋白。采用Mg/NP-40法提取构树叶片可溶性全蛋白,并对得到的全蛋白组分和PEG处理后得到的上清和沉淀蛋白组分进行SDS-PAGE与2-DE实验。在PEG浓度梯度实验中(0,5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%),SDS-PAGE结果显示20%PEG能有效地沉淀构树叶片全蛋白组分中的RuBisCO大小亚基。进一步,对全蛋白组分和20%PEG分离组分(上清和沉淀)分别进行2-DE,结果显示上清2-DE图谱中的RuBisCO大亚基相对丰度下降了90.5%。PEG沉淀分离有助于检测更多的蛋白,上清、沉淀和全蛋白组分2-DE图谱上的蛋白点数分别为420,351和450,除去重叠的蛋白点,上清和沉淀组分共检测到的蛋白点要比全蛋白组分多出173个,近40%。在PEG沉淀RuBisCO后,上清组分2-DE图谱中显现出更多的低丰度蛋白,其特异蛋白点在三种组分图谱中最多,有176个。选择三种组分2-DE图谱上RuBisCO大亚基周围的特异蛋白点36个以及上清中推定为RuBisCO大亚基的蛋白点,经酶解、MALDI-TOF MS/MS分析,26个蛋白点包括假定的RuBisCO大亚基得到鉴定,其中上清19个,全蛋白5个,沉淀2个。这些蛋白按照功能可以将它们分为5个类群,分别为能量、代谢、未知功能、应激反应和蛋白定位与贮存类。综上所述,PEG沉淀是一种简单、快速而有效的去除构树叶片蛋白样品中RuBisCO的方法且适用于下游的蛋白质组学分析。