同濟(jì)大學(xué)與華師大首次報(bào)道小鼠植入前胚胎蛋白質(zhì)組動(dòng)態(tài)圖譜

閱讀次數(shù)：572 發(fā)布時(shí)間：2018/1/2 9:15:24

上海恒遠(yuǎn)生物報(bào)道：近期同濟(jì)大學(xué)高紹榮課題組與華東師范大學(xué)廖魯劍課題組合作在Cell子刊《Cell Reports》雜志在線發(fā)表題為“Protein Expression Landscape of Mouse Embryos during Pre-implantation Development”的文章。首次報(bào)道了小鼠植入前胚胎蛋白質(zhì)組動(dòng)態(tài)圖譜，揭示了早期胚胎發(fā)育過(guò)程中蛋白質(zhì)水平的獨(dú)有模式。

在受精之后，終末分化的兩種生殖細(xì)胞結(jié)合形成具有全能性的受精卵，并逐漸分化形成一個(gè)完整的生命體，在這個(gè)過(guò)程中，母源蛋白的儲(chǔ)存和降解保證了受精過(guò)程和卵裂早期重編程的正確發(fā)生，而胚胎基因組表達(dá)蛋白的合成和發(fā)揮作用是胚胎繼續(xù)發(fā)育和分化的重要保證，相比轉(zhuǎn)錄組的研究，蛋白質(zhì)作為大部分功能實(shí)現(xiàn)的最終分子是胚胎發(fā)育和調(diào)控的主要執(zhí)行者，其動(dòng)態(tài)變化對(duì)于研究早期胚胎發(fā)育調(diào)控十分重要。然而由于技術(shù)水平的限制和材料獲取的難度，植入前胚胎的蛋白質(zhì)組研究一直未能實(shí)現(xiàn)。

高紹榮課題組利用高靈敏的蛋白定量質(zhì)譜技術(shù)，檢測(cè)了小鼠植入前胚胎受精卵，2-細(xì)胞，4-細(xì)胞，8-細(xì)胞，桑葚胚和囊胚等六個(gè)時(shí)期的蛋白質(zhì)組信息，成功確認(rèn)了植入前胚胎中四千多個(gè)蛋白的含量變化信息，并首次繪制了植入前胚胎蛋白質(zhì)組動(dòng)態(tài)圖譜。

圖1：小鼠植入前胚胎蛋白質(zhì)組圖譜的定量測(cè)定

他們的研究發(fā)現(xiàn)早期胚胎發(fā)育中存在顯著的蛋白水平和蛋白修飾的變化，他們鑒定發(fā)現(xiàn)了大量母源蛋白，以及與胚胎分化和囊胚形成密切相關(guān)的蛋白。通過(guò)蛋白互作調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析，他們成功預(yù)測(cè)了一些胚胎發(fā)育過(guò)程中的重要調(diào)控因子，并進(jìn)行了驗(yàn)證。如rRNA結(jié)合蛋白R(shí)rp9被發(fā)現(xiàn)可能是囊胚形成的關(guān)鍵蛋白，驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該基因在胚胎的敲降將直接引發(fā)胚胎在桑葚胚階段的死亡。對(duì)蛋白的修飾分析，發(fā)現(xiàn)了許多重要激酶和信號(hào)通路的磷酸化在植入前胚胎中存在顯著變化。聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)植入前胚胎中蛋白的表達(dá)變化與mRNA的變化并不一致，而是存在錯(cuò)位，并且在受精后，可以觀察到明顯的與蛋白變化無(wú)關(guān)的大量母源RNA降解，這表明在早期胚胎中存在豐富的RNA轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，如RNA選擇性降解與選擇性翻譯等。這些發(fā)現(xiàn)都為胚胎發(fā)育的調(diào)控機(jī)制研究提供了新的方向。

圖2：小鼠植入前胚胎蛋白組和轉(zhuǎn)錄組差異顯著

該成果填補(bǔ)了植入前胚胎發(fā)育在蛋白質(zhì)組水平上的研究空白，為深入研究胚胎發(fā)育的機(jī)制提供了全新的數(shù)據(jù)依據(jù)和研究方向。同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的高紹榮教授和華東師范大學(xué)的廖魯劍教授為本文的共同通訊作者，同濟(jì)大學(xué)的高亞威副教授，劉曉雨博士，李翀副研究員以及華東師范大學(xué)的唐彬老師為本文的共同第一作者。該研究得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市科委學(xué)術(shù)帶頭人計(jì)劃，晨光計(jì)劃、上海浦江人才計(jì)劃以及國(guó)家985計(jì)劃的資助。上海恒遠(yuǎn)作為試劑行業(yè)的遙遙領(lǐng)先者，對(duì)這一重要研究成果表示熱烈的祝賀。同時(shí)為了能夠助力更多的科研朋友，本公司優(yōu)質(zhì)elisa試劑盒、胎牛血清正在火熱促銷中，歡迎您的來(lái)電詳詢！