[发明专利]一种活细胞内蛋白质棕榈酰化率的变化率的测定方法

说明书

本发明提供一种比较不同状态下的活细胞内蛋白质棕榈酰化率的测定方法，本发明将细胞培养稳定同位素标记技术和点击化学相结合，借助高分辨质谱仪，可实现活细胞中目标蛋白质棕榈酰化率(即棕榈酰化目标蛋白的量/总目标蛋白质的量)的精确测定，得到棕榈酰化率的变化率，能更准确地描述蛋白质棕榈酰化修饰的过程，更直观地判断与蛋白质棕榈酰化修饰相关的疾病的发生和发展，对于临床疾病的诊断和治疗具有明显的现实意义。

技术领域

本发明涉及一种测定方法，尤其涉及一种活细胞内蛋白质棕榈酰化率的变化率的测定方法。

背景技术

蛋白质组学是后基因组时代生命科学研究的热点和前沿领域，是在整体水平上研究生物体蛋白质组成、变化规律及蛋白质相互作用的科学。其主要研究内容包括分离和分析细胞或组织中的全部蛋白质，探索其表达与细胞功能的关系，发现具有诊断价值的疾病标志物和可作为药物靶标的功能蛋白质，并为全面揭示重大疾病发生发展的分子机制和生物体复杂生理生化功能的分子基础提供全新的思路和策略。蛋白质组是高度动态的，细胞内蛋白质组丰度的动态变化对各种生命过程有着重要影响。定量分析细胞内蛋白质组的动态变化，对于研究蛋白质功能、揭示细胞生物机理、寻找疾病蛋白标志物和药物靶标具有重要的指导意义。因此，以质谱为基础的蛋白质分析技术也从蛋白质组的鉴定发展到定量蛋白质组学研究。

蛋白质是执行生命体功能的基本分子。蛋白质在具有生物活性功能之前要经过磷酸化、糖基化、泛素化和脂质化等一系列复杂的修饰过程。应用比较蛋白质组学技术，可以批量观察正常与疾病细胞(组织)在蛋白质表达谱上的差异，从整体水平上规模化地筛选和发掘潜在的药物靶标，以及适用于早期诊断、介入和治疗的疾病蛋白标志物。但是蛋白质的功能仅仅从量的变化上分析往往会限制我们的研究视野，许多至关重要的生命进程不仅由蛋白质的相对丰度控制，更为重要的是被那些时空特异分布的可逆翻译后修饰所控制，有时蛋白质水平上虽无明显差异、其翻译后修饰水平却已发生显著变化，揭示翻译后修饰发生规律是理解蛋白质功能复杂多样性的一个重要前提。因此，以翻译后修饰蛋白质组为研究对象的定性和定量分析已成为当前蛋白质组学研究中的重要组成部分。

蛋白质棕榈酰化修饰是生物体中广泛存在的一类重要的蛋白质翻译后修饰形式。其化学本质是长链脂肪酸(常见于饱和十六碳棕榈酸)与半胱氨酸残基(Cys)的共价结合，形成不稳定的硫酯键。长链脂肪酸的引入，增加了蛋白质的疏水性和亲脂性，协助蛋白质与细胞膜脂质双分子层的结合，从而影响细胞内各种信号传导及受体蛋白在细胞膜和胞内各细胞器上的准确定位和聚集从而精确表达其功能。与磷酸化类似，棕榈酰化是可逆的。在蛋白质酰基转移酶和棕榈酰蛋白硫酯酶的调节下，蛋白质处于棕榈酰化和去棕榈酰化的动态平衡中，以此调控被修饰蛋白质在各亚细胞单位间的转运和功能活性的实现。近年来，随着以质谱为基础的蛋白质组学和分离技术的飞速发展，一系列棕榈酰化蛋白质相继被鉴定出，使得蛋白质棕榈酰化修饰成为研究蛋白质翻译后修饰的新热点。相对于磷酸化和糖基化修饰，蛋白质的棕榈酰化修饰的研究广度与深度均有待进一步拓展。

关于棕榈酰化/去棕榈酰化过程对神经元蛋白功能调控作用的研究发现，蛋白质棕榈酰化修饰水平的变化与多种神经退行性病变及与学习记忆密切相关的神经精神疾病密切相关，如老年痴呆症、亨丁顿氏舞蹈症、精神分裂症等。因此，定量分析生物体内棕榈酰化蛋白质的动态变化，有助于阐明棕榈酰化介导的生理病理机制、寻找高特异性和灵敏性的生物标志物，是当前棕榈酰化蛋白质组学研究的热点课题之一。