本课题拟用先进的蛋白质组学技术,首先研究人正常晶状体的"全部"蛋白质,建立人正常晶状体的蛋白质组数据库和表达谱。采用以液质联用质谱为核心的两种不同的技术路线,重复鉴定同一种混合样品,不仅可提高重复鉴定蛋白质的可信度,还可对鉴定出的蛋白质相互补充。其次,分别裂解人正常和老年性白内障的晶状体样品,提取两种样品的总蛋白,同时进行双向电泳,分别获得两种样品的电泳图谱,通过计算机辅助的影像,进行凝胶图像分析,找出差异蛋白质斑点,进行质谱鉴定和数据分析,寻找老年性白内障的"特征性蛋白质分子",试图从新的角度阐明白内障的发病机理,为老年性白内障的防治提供新思路。同时这些老年性白内障的"特征性蛋白质分子"还可成为新药设计的分子靶点,对开发新药品有潜在的应用价值和为安全、有效人源性白内障单克隆抗体的开发,提供数据和研究基础,而且有发现新的蛋白质的可能。
ARNC;HMW aggregates;2-D DIGE;retinal dehydrogenase 1;carbonyl reductase 1
年龄相关性核性白内障(age-related nuclear cataract, ARNC)是老年性白内障的主要类型,其基本病理改变为蛋白质发生变性。本研究通过先进的蛋白质组学方法,检测了人类正常晶状体的蛋白质表达谱;定量分析了ARNC和正常晶状体核的蛋白质组学差异;发现并鉴定了ARNC晶状体核中不可逆高分子量聚集体的组成。结果发现,(1)人类晶状体中近200种膜蛋白和超过400种细胞质蛋白得以鉴定。(2)9种不同的蛋白质在ARNC晶状体核中显著减少,其中6个蛋白 (αA-, βA3-, βA4-, βB1-, γD-晶状体蛋白和一个来自CRYGS家族的未知蛋白DKFZp434A0627) 随着白内障程度的增加而逐渐减少。另外3种蛋白 (αB-晶状体蛋白,3-磷酸甘油醛脱氢酶[GAPDH]和视黄醛脱氢酶1) 没有呈现这种趋势。(3)在ARNC晶状体内存在不可逆的高分子量聚集体,这些聚集体主要来源于各种晶状体蛋白,同时还包括Filensin, Phakinin和碳酰还原酶1,在所有组分中αA-晶状体蛋白含量最高。αA-, αB-, γD-晶状体蛋白和DKFZp434A0627比其他晶状体蛋白更容易聚集。这些结果提示,GAPDH,视黄醛脱氢酶1以及某些晶状体蛋白的减少可能参与ARNC的形成;晶状体蛋白,尤其是αA-晶状体蛋白在白内障产生和发展过程中发生不可逆的聚集,细胞骨架蛋白Filensin和Phakinin以及碳酰还原酶1可能参与和加速这一过程。