蛋白質研究中的雙向電泳技術

蛋白質研究中的雙向電泳技術，雙向電泳在醫(yī)學研究中的應用

a. 人類疾病的蛋白質組研究

（1） 直腸癌：直腸癌的發(fā)生是一個多基因突變導致抑癌基因失活，癌基因活化的過程。 Sanchez 等對 15 例結腸癌和 13 例正常人的結腸上皮進行 2DE ，結果發(fā)現(xiàn)在分子量為 13kD 和 PI（ 增殖指數(shù) ） 值為 5.6 處的蛋白質僅出現(xiàn)在結腸癌的組織中。其中 15 例患者的癌細胞中有 13 例 13kD/PI5.6 蛋白有上調趨勢 （87%） 。此外，發(fā)現(xiàn)此種蛋白不僅在中度、低度分化的結腸癌及有 24 年病史的潰瘍性結腸炎過度表達，而且出現(xiàn)在 7 例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶，但對照組則很少出現(xiàn)，這表明該蛋白的出現(xiàn)對檢測早期直腸癌有重要的臨床意義。

（2）蛋白質研究中的雙向電泳技術， 肝癌： Peter 等在用 N- 甲基 -N- 亞硝基脲誘導的小鼠肝癌中，用 2DE 及氨基酸微型測序可分辨出肝癌誘導的醛糖還原酶樣的蛋白質 （35kD/PI7.4） ，此種蛋白質在肝癌、胎肝中有高表達。經免疫組化證實，肝癌誘導的醛糖還原酶樣的蛋白質在成人肝臟中不表達，但在小鼠的肝癌中又重新表達，同時發(fā)現(xiàn)該蛋白在癌前病變及肝癌中表達強烈，而在肝臟周圍的正常組織不表達，表明該蛋白可能與肝癌的發(fā)病有很大關系。

（3） 蛋白質研究中的雙向電泳技術，膀胱癌：丹麥的一個小組利用 2DE ，并結合了蛋白印跡法、微型序列分析及質譜技術分析了 150 例膀胱癌病人的組織，發(fā)現(xiàn)角蛋白 10 、 14 及銀屑病相關的脂肪酸結合蛋白等可作為膀胱癌不同分化程度的標記物。

（4） ，腎癌： Sarto 在對腎癌的研究中發(fā)現(xiàn)有 4 種蛋白質存在于正常腎組織而在腎癌細胞中缺失，其中兩種分別是輔酶 Q 蛋白色素還原酶和線粒體泛醌氧化—還原復合物 I ，這提示線粒體功能低下可能在腫瘤發(fā)生過程中起重要作用。

（5） ，擴張型心肌?。簲U張型心肌是一種嚴重的可導致心衰的心臟病，其發(fā)病機理尚不明確，推測可能為多種因素所致， Knecht 等采用 2DE 取得了 3300 個心肌蛋白條帶，通過氨基酸序列分析， Edman 降解法及基質輔助的激光解吸離子化質譜 （MALDI-MS） 等分析了其中 150 條，經活檢及病理證實，有 12 條為擴張型心肌病*的蛋白。

（6），RA 和 OA ：類風濕關節(jié)炎 （RA） 是一種常見的慢性炎性關節(jié)疾病，本病侵犯多個關節(jié)，主要累及手足小關節(jié)，病情遷延反復，主要的病理變化為關節(jié)滑膜的慢性炎癥，細胞侵潤，血管翳形成，軟骨及骨組織侵蝕，導致關節(jié)結構的破壞，功能喪失。而骨性關節(jié)炎 （OA） 其基本病理改變?yōu)槎喾N致病因素引起的進行性關節(jié)軟骨變性，破壞及喪失，關節(jié)軟骨及軟骨下骨邊緣骨贅形成，由此引起一系列的關節(jié)癥狀和體征。有研究者對滑膜細胞進行原代培養(yǎng)，應用流式細胞儀鑒定滑膜細胞類型，提取蛋白進行雙向電泳分離，比較 RA 與 OA 成纖維樣滑膜細胞 （Fibroblast-Like Syno-viocytes ， FLS） 蛋白酪氨酸磷酸化狀態(tài)的差異，結果顯示： RAFLS 蛋白酪氨酸磷酸化較 OAFLS 明顯增多，其中以相對分子質量 42 × 10 3 ~95 × 10 3 間蛋白酪氨酸磷酸化位點居多，對其結果進行灰度掃描， RAFLS 灰度掃描值為 4227672 ± 8947 ， OAFLS 為 663480 ± 7962 ， RAFLS 的灰度掃描值約為 OAFLS 的 6.5 倍，兩者具有非常顯著性差異 （T= 2.820 ， P<0.01） 。 1980 年 Hunter 首先發(fā)現(xiàn)酪氨酸激酶 （PTK） ，許多生長因子受體都具有 PTK 活性，一半以上的癌基因產物也具有 PTK 活性，他發(fā)現(xiàn)酪氨酸磷酸化比例雖小，但卻與細胞生長、增殖關系密切，很可能是正常細胞與腫瘤細胞相互轉化的關鍵，癌基因活化后， PTK 活性大大增加。 1992 年， Williams 等研究發(fā)現(xiàn)， RA 滑膜細胞中的 PTK 活性遠遠高于 OA ，這可能是導致 RA 滑膜細胞轉化特性而呈持續(xù)活化狀態(tài)的關鍵，作者推測 RAFLS 可能存在原癌基因的活化或突變，或多種生長因子受體的持續(xù)激活，從而導致轉化細胞的外觀表現(xiàn)并伴有 PTK 活性的增高。

（7） ，其它：目前許多研究者利用 2DE 對人體的各種組織、器官、細胞進行了研究，為疾病的診治及了解發(fā)病機制提供了新的手段。如 Bobring 等聯(lián)合雙向電泳與 Western 技術鑒定分離了高純度精子膜蛋白，發(fā)現(xiàn) 14 種膜抗原。它們極有可能與男性不孕癥或輸精管切除患者體內抗精子自身抗體 SPAb 結合，影響精子運動與頂體反應，為深入了解精子不育機理，確定 SPAb 的存在找到一個可行的方法。有作者在酒精對人體毒性的研究中發(fā)現(xiàn)，乙醇會改變血清蛋白糖基化作用，導致許多蛋白的糖基缺乏，如轉鐵蛋白。