沈阳农业大学考研(沈阳农业大学考研科目)

沈阳农业大学考研，沈阳农业大学考研科目

乳脂肪球膜的形成与乳脂的分泌过程密切相关，在乳脂肪球从乳腺细胞释放到乳汁的过程中，乳脂肪球会穿过细胞膜并被三层磷脂包裹，而这三层磷脂层则被称为乳脂肪球膜。乳脂肪球膜特殊的分泌过程可以收集哺乳动物母体细胞表面的膜结合蛋白、碳水化合物和脂质并将其转移到乳汁中，为哺乳动物新生儿提供营养。

沈阳农业大学食品学院的李墨翰、岳喜庆*、郑 艳*等选定牛初乳和牛常乳中的乳脂肪球膜蛋白作为研究对象，利用定量蛋白质组学技术对其中的蛋白质进行表征，并对两组间的乳脂肪球膜丰度差异蛋白进行筛选及生物信息学分析。研究结果将有助于了解泌乳期间乳蛋白成分的差异及其功能性，为牛乳制品的精深加工奠定研究基础。

1、牛初乳与常乳乳脂肪球膜蛋白的表征

在牛初乳和常乳的乳脂肪球膜中共鉴定到763种蛋白质，其中197种蛋白在6组中均被检测到（图1A）。图1B显示了上述197种蛋白的分子质量，可以看到77种（占比39%）乳脂肪球膜蛋白的分子质量为10～30 kDa，49种（占比25%）乳脂肪球膜蛋白的分子质量在30～50 kDa。非标记定量（label-free）蛋白质组学技术是通过液相色谱-质谱联用技术对蛋白质酶解肽段进行质谱分析，该技术不需要使用昂贵的稳定同位素标签作内标，只需分析大规模鉴定蛋白质时所产生的质谱数据，比较不同样品中相应肽段的信号强度，从而对肽段对应的蛋白质进行定量，也广泛应用与乳脂肪球膜蛋白的表征和鉴定。

2、牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中丰度差异蛋白的筛选

牛初乳与常乳的乳脂肪球膜中存在大量相同的蛋白，但其丰度却不尽相同（图2A），而这些蛋白含量变化的差异有可能是营养需求的关键。因此，本研究锚定在牛初乳与常乳的乳脂肪球膜中均鉴定到的共有蛋白，并设置阈值以从其中筛选乳脂肪球膜丰度差异蛋白。如图2B所示，本研究设置的阈值标准为P＜0.05且|FC|＞2.00。最终筛选到80种乳脂肪球膜丰度差异蛋白，包括41种上调蛋白和39种下调蛋白（图2C和表1）。其中，乳过氧化物酶（Uniprot编号P80025）、糖蛋白2（Uniprot编号F1N726）、黄嘌呤脱氢酶/氧化酶（Uniprot编号F1MUT3和P80457）、5’-核苷酸酶（Uniprot编号Q05927）、硒蛋白F（Uniprot编号A8YXY3）等蛋白已在此前文献中报道，为乳脂肪球膜中的主要蛋白。（点击下方阅读原文查看表1）

3、牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中丰度差异蛋白的GO富集分析

如图3所示，上述80种牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中的丰度差异蛋白可能参与的条目包括细胞外泌体、细胞外空间、细胞外区域、细胞质、血液微粒、转运活性、顶端质膜、氧化还原过程、内质网等。研究表明，羊乳初的乳脂肪球膜中表达的急性炎症反应、先天性免疫应答等在GO功能注释中的富集数量要多于羊常乳。与该结果相似，本实验在急性炎症反应、先天性免疫应答GO功能注释中富集到的蛋白也存在显著差异，包括巨噬细胞迁移抑制因子（Uniprot编号A0A0F7RPX0）、膜辅因子蛋白（Uniprot编号G3MWX4）、免疫球蛋白J链（Uniprot编号Q3SYR8）、结合珠蛋白（Uniprot编号G3X6K8）等。

4、牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中丰度差异蛋白的KEGG富集分析

如图4所示，对上述乳脂肪球膜丰度差异蛋白进行KEGG富集分析后，可以看到参与的代谢通路主要有代谢途径（KEGG编号bta01100）、嘌呤代谢（KEGG编号bta00230）、苯丙氨酸代谢（KEGG编号bta00360）、酪氨酸代谢（KEGG编号bta00350）、丙酮酸代谢（KEGG编号bta00620）、糖酵解/糖异生（KEGG编号bta00010）、癌症的中心碳代谢（KEGG编号bta05230）、氨基酸的生物合成（KEGG编号bta01230）、过氧化物酶体（KEGG编号bta04146）、阿米巴病（KEGG编号bta05146）、胰高血糖素信号通路（KEGG编号bta04922）、碳代谢（KEGG编号bta01200）、蛋白聚糖在癌症中（KEGG编号bta05205）、肌动蛋白细胞骨架的调节（KEGG编号bta04810）、细胞因子与细胞因子受体的相互作用（KEGG编号bta04060）。

5、牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中丰度差异蛋白的PPI分析

对上述乳脂肪球膜丰度差异蛋白进行PPI分析，可以看到31个丰度差异蛋白间存在相互作用，并由此形成42 条相互作用（图5）。其中结合珠蛋白（Uniprot编号G3X6K8）与2-磷酸-D-甘油酸水解酶（Uniprot编号F1MB08）与其他蛋白存在最多的相互作用条数（均为8 条）。结合珠蛋白能够在血浆中与游离血红蛋白结合形成稳定的复合物，从而避免游离血红蛋白对肾小管的损害，随后结合珠蛋白-血红蛋白复合物被脾脏中单核细胞、巨噬细胞表面的血红蛋白清除受体（CD163）识别并结合，最后被吞噬降解。

结 论

本研究利用蛋白质组学技术对牛初乳及常乳乳脂肪球膜蛋白进行表征，共鉴定到763种蛋白质，其中197种蛋白为共有蛋白。随后对牛初乳与常乳中的乳脂肪球膜中的丰度差异蛋白进行筛选，共筛选到80种乳脂肪球膜丰度差异蛋白，包括41种上调蛋白和39种下调蛋白。生物信息学分析表明这些乳脂肪球膜丰度差异蛋白主要参与了细胞外泌体、细胞外空间、细胞外区域等细胞组成，并参与了代谢途径、嘌呤代谢、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢、丙酮酸代谢等代谢通路。随后利用蛋白质互作网络进行分析，为深入了解牛乳乳脂肪球膜蛋白组成及其功能奠定基础。

本文《牛初乳与牛常乳乳脂肪球膜中丰度差异蛋白的表征与分析》来源于《食品科学》2022年43卷12期163-170页，作者：李墨翰，张秀敏，王亦宁，陈佳丽，热罕古丽，于海坤，张娟，宋婉莹，刘爱成，岳喜庆，郑艳。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210408-101。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

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