参考网


大林姬鼠血清蛋白和组织蛋白电泳图谱的建立及分析

2019-11-28 10:54:11 《江苏农业科学》 2019年18期

贾修歧 杨新宇 金志民

摘要:为给大林姬鼠的深入研究提供生理生化基础数据,采用PAGE和SDS-PAGE方法,对大林姬鼠雌、雄个血清蛋白和组织蛋白进行分离和比较分析。结果表明,大林姬鼠雌、雄个体血清蛋白均分离出14条谱带,其电泳迁移率范围为0.944~0.157,大林姬鼠组织蛋白分离出电泳迁移率由0.009~0.991的117条谱带。大林姬鼠心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏分别分离出44、52、30、37、41、37条谱带,电泳谱带的粗细、颜色深浅存在明显差异,说明大林姬鼠雌雄个体间血清蛋白和组织蛋白既存在着联系又有一定的差异。

关键词:大林姬鼠;电泳;血清蛋白;组织蛋白

中图分类号: S852.2文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2019)18-0212-05

收稿日期:2019-03-12

基金项目:黑龙江省教育厅科研团队项目“气候变化对黑龙江省张广才岭森林啮齿动物群落格局动态影响研究”;黑龙江省教育厅项目(编号:1353PT012、1353PT009);黑龙江省牡丹江市科技项目(编号:2017H45)。

作者简介:贾修歧(1994—),男,黑龙江鸡西人,硕士,助教,主要从事动物生理生化方向的研究工作。E-mail:[email protected]

通信作者:金志民,博士,教授,主要从事动物学及其领域的研究。E-mail:[email protected]

大林姬鼠(Apodemus peninsulae)为脊索动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、姬鼠属,是林区中较为常见的鼠类,体形细长,多栖息于林区、灌木丛、林区空地、林区边缘的农田之中[1]。

血清蛋白和组织蛋白电泳图谱所表现出条带的数目、宽窄,条带颜色的深浅度以及电泳迁移率的大小都可从不同的角度客观地反映该谱带所对应的等位基因的遗传本质和活性的强弱。目前,对大林姬鼠和蛋白质电泳图谱比较已有许多[2-6],但关于大林姬鼠雌雄个体间血清蛋白和组织蛋白电泳图谱比较分析还未见报道,本研究采用PAGE和SDS-PAGE的方法对大林姬鼠的血清蛋白和组织蛋白进行比较分析,并建立大林姬鼠血清蛋白和组织蛋白图谱,为大林姬鼠的深入研究和实验动物化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1.1 实验动物

大林姬鼠:于2018年10月用鼠笼捕自黑龙江省牡丹江市三道关林区(海拔329~386 m)的健康成年个体,雌雄个体各4只。

1.1.2 血清蛋白及组织蛋白样品的制备

血清的制备:从大林姬鼠心脏采血,室内静置20 min后于4 000 r/min,4 ℃,离心20 min,上清液为血清。

组织蛋白的制备:分别取大林姬鼠的心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏于离心管中,按照1 g ∶30 mL的比例加入5% SDS,用高速分散均质机均质,85 ℃保温1 h后离心(8 000 r/min,4 ℃,20 min),吸取上清液贮存于4 ℃冰箱中待测。

1.1.3 试验仪器

DYY-III2稳压稳流电泳仪、HWS28型电热恒温水浴锅(北京市六一仪器厂生产),高速冷冻离心机(Becrmantmcoultertm 64R Centrifuge),微量移液枪(Eppendorf),凝胶成像系统(美国Alpha公司,AlphaImager Mini)。

1.1.4 试验药品

Tris、HCl、TEMED、过硫酸铵、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、甘氨酸、溴酚蓝、蔗糖、巯基乙醇、十二烷基硫酸钠(SDS)、甲醇、琼脂糖、考马斯亮蓝R-250、丙三醇、冰乙酸等均为天津市永大化学试剂有限公司生产的分析纯或生化试剂;次高分子量蛋白质Marker(Solarbio生产)。

1.2 试验方法

分别采用PAGE和SDS-PAGE垂直板电泳的方法[7-8],对大林姬鼠的血清蛋白和组织蛋白进行分离、分析。为避免电泳处的谱带具偶然誤差,分别在与每个样本相邻的点样孔进行3次重复点样。血清蛋白和组织蛋白染色方法分别参照文献[9-10]。

2 结果与分析

2.1 大林姬鼠血清蛋白电泳结果

2.1.1 电泳结果 电泳分离大林姬鼠血清蛋白得到电泳图谱(图1)及谱带分布和电泳迁移率(表1)。

2.1.2 大林姬鼠雌、雄个体血清蛋白比较分析

由图1和表1可知,大林姬鼠雌、雄个体分别分离出14条谱带,其中7、13、14、16、19号谱带为雌性大林姬鼠所特有,其迁移率分别在Ⅰ区内大林姬鼠雌、雄个体共分离出5条谱带,其中3号谱带在4个区域内活力最强,1号谱带雌、雄活力一致;Ⅱ区4号、5号、6号共分离出6条谱带,都为雌、雄共有带且活力一致,活性11号=9号>8号;Ⅲ区共有1~14号的10条谱带,其中11、12号带活力雌雄一致,且活性12号>11号,7、13、14号带为雌性大林姬鼠所特有,且活性14号>13号>7号,8、9、10号带为雄性大林姬鼠特有带,且活性10号>9号=8号;Ⅳ区共有15~19号的7条谱带,其中17、18号带为雌雄共有带且活力一致,活性17号>18号。16、19号带为雌性大林姬鼠特有带,活性16号>19号,15号带为雄性大林姬鼠特有带。

2.2 大林姬鼠组织蛋白电泳结果

2.2.1 电泳结果 电泳分离大林姬鼠组织蛋白得到电泳图谱(图2)及谱带分布和电泳迁移率(表2)。

2.2.2 大林姬鼠组织蛋白电泳谱带分布分析

由图2、表2可知,大林姬鼠的心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏共分离出1~118 号电泳谱带,其电泳迁移率为0.009~0.991。其中,心脏、肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏6个部位分别分离出44、52、30、37、41、37条谱带。将组织蛋白电泳图谱从阴极至阳极分为6个区域:Ⅰ区:小于43 ku,Ⅱ区:43.0~<66.2 ku 之间,Ⅲ区:66.2~<97.4 ku之间,Ⅳ区:97.4~<130 ku 之间,Ⅴ区:130~200 ku之间,Ⅵ区:蛋白质分子量大于200 ku。

在Ⅰ区中共分离出1~40号40条谱带,电泳迁移率为0.991~0.707,15、25号谱带为心脏特有谱带,其蛋白质电泳活性比较为:15号>25号;22、29、33号谱带为肝脏特有带,其蛋白质电泳活性比较为:33号>29号>22号;第24、34号谱带为肾脏特有谱带,蛋白质电泳活性比较:24号>34号;4、10、36号谱带为肌肉特有谱带,其蛋白质电泳活性比较:10号>36号>4号。12、31号谱带为心脏、肝脏、肾脏、肌肉、肺脏所共有,蛋白质活性比较12号:肌肉>肝脏>心脏>肾脏>肺脏,31号:肌肉>肾脏>肝脏>肺脏>心脏;14、26号谱带为肝脏、肾脏、肌肉、肺脏共有谱带,蛋白质活性比较:14号:肌肉>肝脏>肺脏>肾脏,26号:肌肉>肝脏>肾脏>肺脏;37号谱带为心脏、肝脏、肾脏、脑所共有,蛋白质活性比较:肝脏>心脏>肾脏>脑;38号谱带为肝脏、肌肉、脑、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肝脏>肌肉>肺脏>脑;5、9号谱带为肝脏、肾脏、肺脏共有带,蛋白质活性比较:9号>5号;18、21号带为心脏、肌肉、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肌肉>肺脏>脑;2号带为肾脏、肌肉、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肌肉>肺脏>肾脏;7号带为心脏、肝脏、脑共有带,迁移率为0.948,蛋白质活性比较:心脏>肝脏> 脑;8号带为心脏、脑、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肺脏>脑>心脏;30号带为肝脏、肾脏、脑所共有,蛋白质活性比较:肾脏>肝脏>脑;11、13、32号带为心脏、脑共有谱带,蛋白质活性比较:13号>32号>11号;16、19、27号带为肝脏、脑共有带,蛋白质活性比较:16号>27号>19号;3号带为肾脏、脑共有带,迁移率为0.974,蛋白质活性比较:肾脏>脑;17号带为心脏、肾脏共有带,蛋白质活性比较:肾脏>心脏;20号谱带为肝脏、肾脏共有谱带,蛋白质活性比较:肾脏>肝脏;28号谱带为心脏、肺脏共有谱带,蛋白质活性比较:心脏>肺脏。

在Ⅱ区共分离出41~70号30条谱带,迁移率为0.698~0.474。其中,53号带为心脏特有带;49、51、59号带为肝脏特有带,蛋白质活性比较:51号>49号>59号;45、55号带为肾脏特有带,蛋白质活性比较:55号>45号;68号带为肌肉特有带,迁移率为0.478;50、61号带为脑特有带,蛋白质活性比较:50号>61号;54号带为肺脏特有带;52号谱带为肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肝脏>脑=肺脏>肾脏>肌肉;46号带为心脏、肝脏、脑、肺脏共有带,蛋白质活性比较:心脏>肺脏>肝脏>脑;57号带为肝脏、肾脏、肌肉、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肝脏>肌肉>肾脏>肺脏;60号带为心脏、肝脏、肌肉、肺脏所共有,蛋白质活性比较:心脏=肝脏=肺脏>肌肉;70号带为心脏、肌肉、脑、肺脏共有带,蛋白质活性比较:心脏=肌肉=脑>肺脏;41号带为肝脏、肾脏、肌肉共有带,蛋白质活性比较:肝脏>肌肉>肾脏;42号带肝脏、脑、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肝脏>脑>肺脏;44号带为肝脏、肌肉、脑共有带,蛋白质活性比较:肝脏=肌肉>脑;48号带为心脏、肾脏、脑所共有,蛋白质活性比较:脑>心脏>肾脏;56号带为心脏、肝脏、肌肉所共有,蛋白质活性比较:心脏>肌肉>肝脏;62号带为心脏、肝脏、肾脏所共有,蛋白质活性比较:肾脏>心脏>肝脏;65号带为心脏、肝脏、肌肉共有带,蛋白质活性比较:肝脏>肌肉>心脏;43、58号带为心脏、脑共有带,蛋白质活性比较:43号>58号;47号带为肝脏、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肺脏>肝脏;63号带为肌肉、脑共有带,蛋白质活性比较:肌肉> 脑;67號带为心脏、肝脏共有带,蛋白质活性比较:肝脏>心脏。

在Ⅲ区共分离出71~86号15条谱带,迁移率为0.467~0.328。其中,83、76、78号带为心脏、肺脏、肌肉特有带,71、73、77、81、83号带为脑特有带,蛋白质活性比较:71号=73号>83号>77号=81号;86号带为肝脏、肾脏、肌肉、脑、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肺脏>肝脏>肾脏>肌肉=脑;84号带为心脏、肝脏、肌肉、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肝脏>肌肉>心脏>肺脏;82号谱带为肝脏、肌肉、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肝脏=肌肉>肺脏;72、80号谱带为肝脏、肾脏所共有,蛋白质活性一致;75号带为心脏、肝脏共有带,蛋白质活性比较:肝脏> 心脏;74号谱带为肝脏、肌肉共有带,蛋白质活性比较:肌肉>肝脏;79号谱带为肾脏、肌肉共有带,蛋白质活性比较:肌肉>肾脏。

在Ⅳ区共分离出87~101号15条谱带,迁移率为0.323~0.190。其中,87、91、95号带为肌肉特有带,蛋白质活性比较:91号>87号=95号;89、97号带为肺脏特有带,蛋白质活性比较:97号>89号;93、99、100分别为脑、肝脏、心脏特有带;88号带为心脏、脑、肺脏所共有,蛋白质活性比较:心脏>脑>肺脏;90号带为心脏、肝脏、肾脏、脑所共有,蛋白质活性比较:心脏>肝脏>肾脏>脑;92号带为心脏、肺脏所共有,蛋白质活性比较:心脏>肺脏;94号带为肝脏、肾脏共有带,蛋白质活性比较:肝脏>肾脏;96号带为心脏、肝脏、肌肉、脑所共有,蛋白质活性比较:肌肉>心脏=肝脏>脑;98号带为肝脏、肌肉共有带,蛋白质活性比较:肌肉>肝脏;101号带为心脏、肌肉、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肺脏>心脏>肌肉。

在Ⅴ区共分离出102~110号9条谱带,迁移率为0.185~0.095。其中,102号带为脑特有带;103~106号带为脑特有带,蛋白质活性比较:103号>104号=105号=106号;107号带为肝脏、肺脏共有带,蛋白质活性:肺脏>肝脏;108号带为心脏、脑共有带,蛋白质活性比较:心脏>脑;109号带为肝脏、脑共有带,蛋白质活性比较:肝脏>脑;110号带为肝脏、肌肉、肺共有带,蛋白质活性比较:肝脏>肺脏>肌肉。

在Ⅵ区共分离出111~118号8条谱带,迁移率为0.086~0.009。其中,111、116号带为脑特有带,蛋白质活性比较:111>116;112、114为肝脏特有带,蛋白质活性一致;118号带为肌肉特有带;113号带为肾脏、肺脏共有带,蛋白质活性比较:肺脏>肾脏;115号带为心脏、肾脏、脑、肺脏所共有,蛋白质活性比较:肺脏=脑>心脏>肾脏;117号带为肾脏、肌肉共有带,其蛋白质活性一致。

3 小结

大林姬鼠雌、雄个体之间血清蛋白的谱带数量和分布相似,但活性存在着显著差别。这与雌、雄个体之间的体貌特征、生理结构、雌雄激素的分泌水平密切相关。球蛋白与机体的免疫功能密切相关[6],在球蛋白区大林姬鼠所表现出的谱带特征说明, 雌性大林姬鼠相比于雄性大林姬鼠有较强的抗逆性;大林姬鼠的心脏、肝脏、肾脏、脑、肺脏组织蛋白谱带的活性及分布存在差别。这与物种间基因的选择性表达密切相关。

参考文献:

[1]任清明,刘国平,杨国平,等. 黑龙江省中俄边境地区鼠类的调查研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志,2009,20(3):219-220.

[2]辛 笛. 低氧环境对大林姬鼠生活节律及血液生理生化指标的影响[D]. 牡丹江:牡丹江师范学院,2017.

[3]曹 健. 横道河子林区大林姬鼠肥满度的研究[J]. 黑龙江科技信息,2015(19):64-65.

[4]金建丽,刘泓玮,曹明星,等. 棕背鼠平,红背鼠平血清蛋白比较分析[J]. 黑龙江畜牧兽医,2018(17):190-193.

[5]蔡 赫,陈佳丽,金建丽,等. 贵妃鸡雌雄个体血清蛋白比较分析[J]. 黑龙江畜牧兽医,2016(11):227-229.

[6]俞海东,韩荣勋,罗静波,等. 小鼠胎儿与幼鼠脑蛋白的SDS-PAGE分析[J]. 长江大学学报(自然科学版),2017,14(18):44-46,4-5.

[7]金建丽,杨春文,金志民,等. 患骨肿瘤黑熊血清蛋白的电泳分析[J]. 贵州农业科学,2010,38(10):139-141.

[8]黄体冉,张国庆,王文平,等. SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳法测定蛋白质相对分子质量的改良和优化[J]. 高校实验室工作研究,2016(3):63-66.

[9]闫佳续,金建丽,杨春文,等. 普通鵟雌雄個体血清蛋白比较分析[J]. 西南农业学报,2015,28(1):444-446.

[10]曹金虎,王令冉,罗静波,等. SDS-PAGE法分析不同加工方法对鸡蛋蛋白质组成的影响[J]. 长江大学学报(自然科学版),2018,15(18):56-58,61,6.