Comparison of proteins from the pupal gonads of silkworms (Bombyx mori) of both sexes by two dimensional electrophoresis

2007·1.5 MB·

by  Li-Ming, Mao

昆 虫 学 报 !"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$，!"#$%&&’，(（& )）：)%*+),, -../&0(01)%2)
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家蚕蛹期雌雄生殖腺蛋白质双向电泳比较分析
毛立明，林健荣!，赵 峰，钟杨生，王叶元，孔庆明，徐秋云
（华南农业大学动物科学学院蚕丝科学系，广州 (4&)0%）
摘要：分析家蚕 -’(./0 (’1+雌雄生殖腺细胞蛋白质，有利于发现性别分化相关的功能蛋白质，探讨生殖腺发育相
关基因的表达调控机理。本研究利用蛋白质双向凝胶电泳和图像分析技术，分析家蚕蛹期第%天的雌雄生殖腺细
胞蛋白质。结果表明：在雄蚕生殖腺蛋白质电泳图谱中共检测到0,(个蛋白斑点，其中特异性蛋白斑点’,个，占
总蛋白斑点数的4)<*J；雌蚕生殖腺的电泳图谱中有04’个蛋白斑点，其中特异性蛋白斑点((个，占总蛋白斑点数
的4,<%J。雌雄能匹配的蛋白斑点有,)%对，匹配率达*(<&J。
关键词：家蚕；生殖腺；蛋白质；双向电泳；图谱分析
中图分类号：.**%<) 文献标识码：> 文章编号：&0(01)%2（) %&&’）&)1&)%*1&)
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蚕业生产中，雄蚕在抗病性、叶丝转化率等经济 进行比较分析，探讨其与性别分化的功能关系，为解
性状上均优于雌蚕，这引起人们对雌雄性别关联基 释生殖发育过程中的基因表达调控提供新见解。
因的兴趣。用蛋白质组学方法，对家蚕 -’(./0 (’1+
不同发育阶段不同组织器官的蛋白质进行分析，筛 : 材料与方法
查与性别分化相关联的蛋白质，进而确定其功能，这
有助于探索家蚕性别基因的表达调控机理。 :;: 材料
家蚕繁殖后代依赖于其生殖系统，雌蚕的卵巢 供试家蚕品种：(’ 限，由华南农业大学蚕丝科
和雄蚕的睾丸是生殖细胞分化发育的结果。本实验 学系提供，常规饲养。
从雌雄蚕生殖腺的细胞蛋白入手，通过双向电泳技 :;< 生殖腺的处理与蛋白样品的制备
术，从生殖细胞的蛋白组分、类型，分子量、等电点等 解剖取出家蚕蛹期第%天的雌性卵巢和雄性睾
基金项目：广东省科技计划项目（%&&(30&4&4&4%）；广东省农业科技计划项目［粤财农（%&&0）%2(号］
作者简介：毛立明，男，42*4年生，山东人，博士研究生，主要从事家蚕分子生物学研究，516789：9667:&4;4%)<=:6
!通讯作者>"?@:AB:A=:AA$CD:#E$#=$，516789：FA98#;C=7"G$E"G=#
收稿日期H$=$8I$E：%&&)14%1&(；接受日期>==$D?$E：%&&’1&(14,

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图! 雄蚕（"）和雌蚕（#）生殖腺双向电泳图谱比较
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表9 雌雄蚕生殖腺特异蛋白斑点分子量和等电点分布
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双向电泳分析的结果表明，雌蚕有88个特异蛋白斑
% 讨论 点，雄蚕有A7 个特异蛋白斑点。这种差异，我们认
为来自两个方面；一是从试验材料上考虑，我们选取
家蚕作为一种生物研究的模式昆虫，在遗传学 的是蛹期第> 天的雌性卵巢和雄性睾丸蛋白，此时
和发育学的研究中，有过许多的贡献，尤其是近年完 正值虫体从幼虫期过渡至蛹期的分化变态阶段，雌
成了家蚕基因组的测序工作（I2" !" #$H，>99:；!2#" 雄生殖腺处于旺盛的分化过程中，此时生殖腺的蛋
!" #$H，>99:），科学工作者转向于功能基因的研究。 白差异，应是卵巢和睾丸组织细胞的蛋白；二是从卵
然而，对某些与性别、发育分化有关的功能基因，要 子或精子的发育与发生方面来考虑，蚕体化蛹后，雌
直接从.B/水平上去研究其功能作用，难度很大。 雄生殖腺迅速发育，腺体中的蛋白质必然有形成卵
而蛋白质则是功能基因表达的直接体现者，因此，采 子或精子的早期蛋白。如果我们能够从蛋白图谱中
用蛋白质组学的方法可以深入对这一问题进行研 找出与决定性别相关联的，或与形成卵子或精子有
究。根据我们的试验，家蚕雌雄生殖腺除了在形态 关的蛋白斑点，进而回收分析，这对探索性别基因的
上有明显的差异，生殖腺的总蛋白也存在许多差异。 表达调控是很有帮助的，也是我们后续的研究内容，
P期 毛立明等：家蚕蛹期雌雄生殖腺蛋白质双向电泳比较分析 P((
目前正对部分特异斑点蛋白进行分析。 >FD9H+/>5:，)*+,-.+*/’O 0&$#%"/’&O %’(O，(（’ ’）：Q"RQQ［$ 靳远
本研究结果表明：!" 限家蚕品种，雌雄间有 祥，徐孟奎，陈玉银，姜永煌，杜鑫，-%%!$ 家蚕雌性附腺及其
分泌物的蛋白质双向电泳分析O 蚕业科学，(（’ ’）：Q"RQQ］
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@0:AEDV= W，805HDD>1 C，W>DA1X>HL 8，C1LA5DA1 .;，W>AGDE>5FF 4，
一致的。但从量值上比较分析，有些蛋白斑点的含
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量也有较大的差别，反映了雌雄蚕间的蛋白质在表
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达丰度上存在差异，生殖腺细胞内的蛋白合成，受到 B9E08，80D0=050 B，?0D0+9 ?，Y020I0DN 7，70:0L0 Z，8010:>59 .，
各自基因调控的影响。这一现象是否暗示了同一类 Y0:9+9Y，89E020/0 B，70:0D=9E0 .，70DN+>V=9 7，80L>1>K[+NL0
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别的蛋白，在不同性别间可能表达着不同的活性与
7，?=91K3Z，CJA.，?=9:0L0Z，B>59D=9E0?，?0D0+9Z，-%%)$ Z=A
功能。至于两者之间存在着怎样的相互作用机制，
2A1>:ADAMNA1VA>FD9H+/>5:，)*+,-.+*/’O 7809":O，’（’ ’）：-"R
以及这些蛋白在家蚕性别控制中起着怎样的作用，
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还需要今后更多的研究来揭示。 S9A;7，@9S@，<=A14，<0>B@，<=A1@6，@9012?4，-%%($ 45AH9:9105I
雄蚕特异性蛋白斑点数是雌蚕的’$((倍，但在 G5>EA>:9V010HID9D>FE=AG5>EA91D>FE=A5:>KDA1D9E9XA2A1AE9VDEA59HA59VA
等电点)* " 之间的特异性蛋白斑点要少于雌蚕。 01E=A5O 56’(O 1O )’*&6"+O !*;O )’*;O，’Q（-）：-’!R--’［$ 谢锦
云，李小兰，陈平，曹梦林，陈良碧，梁宋平，-%%($ 温敏核不
蛋白分子量在 ’% +,*)% +,之间的特异性蛋白斑
育水稻花药蛋白质组初步分析O 中国生物化学与分子生物学
点百分率，雌雄接近，这与靳远祥等（-%%!）报道的家 报，’（Q -）：-’!R--’］
蚕雌性附腺蛋白的等电点与分子量分布范围相似。 S90^7，_=>N_7，@N<，"$#;O，-%%)$ CL50FEDAMNA1VAF>5E=A2A1>:A>F
本实验用双向电泳的方法研究家蚕雌雄生殖腺 E=AL>:ADE9V0EAL D9H+/>5:（)*+,-. +*/’）O %&’"(&"，(%P（! "%(）：
的蛋白质差异，检测到多个特异性蛋白斑点，比较了 ’Q("R’Q)%$
_=01S^，]N017;，@9 <，<=A1_<，S9A ;7，<=A1 4，@9012?4，-%%-$
雌雄共有蛋白斑点量值上的差异，并对它们的分布
,9FFA5A1E90HG5>EA>:9V 010HID9D >F =N:01 HN12 0LA1>V05V91>:0 VAHH H91A
进行了统计分析。今后我们拟在现有的基础上，对
CK!)Q01L>F1>5:0HVAHHH91A.6TO 0&$#)’*&6’+O )’*<6-:O %’(O，()
这些特异性蛋白进行深入的分析鉴定，从更深层次 （’）：!%R!P［$ 詹显全，关勇军，李萃，陈主初，谢锦云，陈平，
了解家蚕性别基因的表达调控功能机理。 梁宋平，-%%-$ 人肺腺癌细CK!)Q和正常细胞.6T的蛋白质组
差异分析O 生物化学与生物物理学报，(（) ’）：!%R!P］
参 考 文 献（!"#"$"%&"’） _=>126S，701 .7，?=A1 ‘7，@9 ;8，_=>N @，-%%($ 45AG050E9>1 >F
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AHAVE5>G=>5AD9DO 0&$#%"/’&O %’(O，-（Q )）：)-"R)(-［$ 钟伯雄，颜海
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燕，沈飞英，李建科，周丽，-%%($ 家蚕蛋白质双向电泳的样品
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制备方法O 蚕业科学，-（Q )）：)-"R)(-］
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（责任编辑：黄玲巧）
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