基于差異蛋白質(zhì)組學(xué)解析傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞的分子機(jī)制_第1頁(yè)
基于差異蛋白質(zhì)組學(xué)解析傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞的分子機(jī)制_第2頁(yè)
基于差異蛋白質(zhì)組學(xué)解析傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞的分子機(jī)制_第3頁(yè)
基于差異蛋白質(zhì)組學(xué)解析傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞的分子機(jī)制_第4頁(yè)
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基于差異蛋白質(zhì)組學(xué)解析傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞的分子機(jī)制一、引言1.1研究背景與意義傳染性法氏囊?。↖nfectiousBursalDisease,IBD)是由傳染性法氏囊病病毒(InfectiousBursalDiseaseVirus,IBDV)引起的一種急性、高度接觸性傳染病,主要侵害雛雞和青年雞的中樞免疫器官法氏囊。該病傳播迅速、發(fā)病率高,一旦在雞群中暴發(fā),可在短時(shí)間內(nèi)造成大面積感染。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),在一些養(yǎng)殖密集區(qū)域,IBD的發(fā)病率可達(dá)100%,死亡率通常在20%-30%,嚴(yán)重時(shí)甚至高達(dá)50%-70%。如在2018年,某大型養(yǎng)雞場(chǎng)因IBD的爆發(fā),導(dǎo)致近5萬(wàn)只雛雞死亡,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。IBD不僅直接導(dǎo)致雞只死亡,還會(huì)引起雞體免疫抑制,使雞群對(duì)其他疫苗的免疫應(yīng)答能力下降,增加了對(duì)其他病原體的易感性,從而引發(fā)多種繼發(fā)感染,進(jìn)一步加重了養(yǎng)雞業(yè)的損失。例如,感染IBDV后的雞群,對(duì)新城疫疫苗的免疫效果會(huì)受到嚴(yán)重干擾,導(dǎo)致新城疫的發(fā)病率顯著上升。在一些地區(qū),由于IBD的影響,新城疫的發(fā)病率從正常情況下的5%-10%上升至30%-40%,給養(yǎng)雞業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著養(yǎng)雞業(yè)的規(guī)?;⒓s化發(fā)展,IBD的危害愈發(fā)凸顯。傳統(tǒng)的防治方法主要依賴(lài)疫苗接種和藥物治療,但由于IBDV的不斷變異,使得現(xiàn)有的疫苗和藥物的效果受到一定影響。例如,近年來(lái)出現(xiàn)的超強(qiáng)毒力IBDV(vvIBDV)和變異株,其毒力更強(qiáng),免疫逃逸能力也更強(qiáng),傳統(tǒng)疫苗對(duì)其防控效果不佳。此外,藥物治療雖然可以緩解癥狀,但不能從根本上解決問(wèn)題,且長(zhǎng)期使用藥物還可能導(dǎo)致藥物殘留和耐藥性的產(chǎn)生。因此,深入了解IBDV的感染機(jī)制,尋找新的防治靶點(diǎn)和方法,對(duì)于養(yǎng)雞業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。差異蛋白質(zhì)組學(xué)作為后基因組時(shí)代的重要研究技術(shù),能夠從整體上分析細(xì)胞或組織在不同生理或病理狀態(tài)下蛋白質(zhì)表達(dá)的差異。在病毒感染研究中,差異蛋白質(zhì)組學(xué)可以揭示病毒感染后宿主細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)的變化,從而深入了解病毒與宿主細(xì)胞之間的相互作用機(jī)制。通過(guò)對(duì)IBDV感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究,可以發(fā)現(xiàn)與病毒感染、復(fù)制、致病等過(guò)程相關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì),為闡明IBDV的感染機(jī)制提供新的視角。這些差異表達(dá)的蛋白質(zhì)還可能成為潛在的診斷標(biāo)志物和藥物靶點(diǎn),為IBD的早期診斷和精準(zhǔn)治療提供理論依據(jù)。例如,在對(duì)SARS-CoV-2感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,發(fā)現(xiàn)了一些與病毒入侵、復(fù)制和免疫逃逸相關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì),為開(kāi)發(fā)新型抗病毒藥物和疫苗提供了重要靶點(diǎn)。因此,開(kāi)展IBDV感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究,具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.2傳染性法氏囊病病毒概述傳染性法氏囊病病毒(IBDV)屬于雙RNA病毒科(Birnaviridae)禽雙RNA病毒屬(Avibirnavirus)。其病毒粒子呈球形,無(wú)囊膜結(jié)構(gòu),直徑約為60nm,由一層外殼包裹,呈二十面體對(duì)稱(chēng)。這種結(jié)構(gòu)賦予了病毒較強(qiáng)的穩(wěn)定性,使其在外界環(huán)境中能夠存活較長(zhǎng)時(shí)間,例如在雞舍環(huán)境中,IBDV可存活100天以上。IBDV的基因組由A、B兩個(gè)線狀雙股RNA分子組成,大小約為6.0kbp。其中,A節(jié)段包含兩個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORF),較大的ORF編碼一個(gè)聚合蛋白及VP4,聚合蛋白進(jìn)一步加工后形成VP2和VP3兩個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白。VP2是主要的結(jié)構(gòu)蛋白,也是病毒抗原變異的主要發(fā)生位點(diǎn)。VP2上的氨基酸序列變化會(huì)導(dǎo)致病毒抗原性的改變,使得病毒能夠逃避宿主的免疫識(shí)別,這也是IBDV難以防控的重要原因之一。B節(jié)段編碼VP1蛋白,VP1具有依賴(lài)RNA的RNA聚合酶活性,在病毒的復(fù)制過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。IBDV主要感染雞,尤其是3-6周齡的雛雞最為易感。病毒通過(guò)呼吸道、消化道等途徑進(jìn)入雞體后,首先在法氏囊的淋巴細(xì)胞中大量增殖。IBDV的感染會(huì)導(dǎo)致法氏囊的淋巴細(xì)胞凋亡和壞死,使法氏囊的正常結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞。法氏囊是雞的中樞免疫器官,負(fù)責(zé)B淋巴細(xì)胞的發(fā)育和成熟。法氏囊受損后,B淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生和分化受到抑制,導(dǎo)致雞體的體液免疫功能下降,機(jī)體無(wú)法正常產(chǎn)生免疫球蛋白。這使得雞對(duì)其他病原體的易感性增加,容易繼發(fā)感染其他疾病,如大腸桿菌病、新城疫等。同時(shí),由于免疫功能的抑制,雞群對(duì)疫苗的免疫應(yīng)答能力也會(huì)降低,導(dǎo)致疫苗接種失敗,無(wú)法獲得有效的免疫保護(hù)。例如,在一些感染IBDV的雞群中,即使接種了新城疫疫苗,仍然會(huì)爆發(fā)新城疫,且病情更為嚴(yán)重。1.3差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)介差異蛋白質(zhì)組學(xué)是蛋白質(zhì)組學(xué)的一個(gè)重要分支,它以蛋白質(zhì)組為研究對(duì)象,旨在研究不同生理或病理狀態(tài)下蛋白質(zhì)表達(dá)水平、修飾狀態(tài)以及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用等方面的差異。通過(guò)對(duì)這些差異的分析,可以深入了解生物過(guò)程的分子機(jī)制,揭示疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,尋找潛在的生物標(biāo)志物和藥物靶點(diǎn)。在病毒感染研究中,差異蛋白質(zhì)組學(xué)能夠全面地分析病毒感染后宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)組的變化,為闡明病毒與宿主細(xì)胞的相互作用機(jī)制提供重要線索。在差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,常用的技術(shù)包括蛋白質(zhì)分離技術(shù)、蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)、標(biāo)記技術(shù)以及生物信息學(xué)分析等。其中,雙向電泳(Two-DimensionalElectrophoresis,2-DE)是經(jīng)典的蛋白質(zhì)分離技術(shù)。它基于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和分子量的差異,在二維平面上對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離。第一向是等電聚焦,根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同將其分離;第二向是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE),按照蛋白質(zhì)的分子量大小進(jìn)行分離。通過(guò)2-DE,可以將細(xì)胞或組織中的蛋白質(zhì)分離成數(shù)千個(gè)蛋白點(diǎn),形成二維電泳圖譜。不同樣品的二維電泳圖譜進(jìn)行對(duì)比,就可以直觀地發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)表達(dá)的差異。例如,在對(duì)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的蛋白質(zhì)組分析中,通過(guò)2-DE技術(shù)發(fā)現(xiàn)了多種在腫瘤細(xì)胞中差異表達(dá)的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。然而,2-DE技術(shù)也存在一些局限性,如對(duì)低豐度蛋白質(zhì)、極酸或極堿性蛋白質(zhì)、高分子量或低分子量蛋白質(zhì)的分離效果較差,且操作繁瑣、重復(fù)性相對(duì)較低。質(zhì)譜(MassSpectrometry,MS)技術(shù)是蛋白質(zhì)鑒定的核心技術(shù)。它能夠精確測(cè)定蛋白質(zhì)或肽段的分子量,并通過(guò)對(duì)肽段的碎裂和質(zhì)譜分析,獲得肽段的氨基酸序列信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的鑒定。常用的質(zhì)譜技術(shù)包括基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(Matrix-AssistedLaserDesorption/IonizationTime-Of-FlightMassSpectrometry,MALDI-TOF-MS)和電噴霧電離串聯(lián)質(zhì)譜(ElectrosprayIonizationTandemMassSpectrometry,ESI-MS/MS)等。MALDI-TOF-MS具有高通量、高靈敏度和高分辨率的特點(diǎn),適用于肽質(zhì)量指紋圖譜的測(cè)定,常用于對(duì)2-DE分離得到的蛋白點(diǎn)進(jìn)行初步鑒定。ESI-MS/MS則能夠?qū)﹄亩芜M(jìn)行多級(jí)碎裂,獲取更詳細(xì)的序列信息,常用于對(duì)復(fù)雜蛋白質(zhì)混合物的鑒定。在病毒蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,質(zhì)譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鑒定病毒蛋白及其與宿主蛋白的相互作用。例如,通過(guò)質(zhì)譜技術(shù)對(duì)流感病毒感染細(xì)胞的蛋白質(zhì)組進(jìn)行分析,鑒定出了一系列與病毒感染、復(fù)制相關(guān)的宿主蛋白,為深入了解流感病毒的致病機(jī)制提供了重要依據(jù)。標(biāo)記技術(shù)在差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中也發(fā)揮著重要作用。常用的標(biāo)記技術(shù)有同位素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量(IsobaricTagsforRelativeandAbsoluteQuantitation,iTRAQ)、串聯(lián)質(zhì)量標(biāo)簽(TandemMassTags,TMT)和細(xì)胞培養(yǎng)中氨基酸穩(wěn)定同位素標(biāo)記(StableIsotopeLabelingbyAminoAcidsinCellCulture,SILAC)等。這些標(biāo)記技術(shù)能夠?qū)Σ煌瑯悠分械牡鞍踪|(zhì)進(jìn)行標(biāo)記,然后在質(zhì)譜分析中通過(guò)標(biāo)記物的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的定量。以iTRAQ技術(shù)為例,它是一種基于胺反應(yīng)性同位素標(biāo)記試劑的定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),可以同時(shí)對(duì)多達(dá)8個(gè)不同樣品中的蛋白質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記和定量分析。在IBDV感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,利用iTRAQ技術(shù)可以準(zhǔn)確地定量分析病毒感染前后宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)表達(dá)的變化,提高了研究的準(zhǔn)確性和可靠性。生物信息學(xué)分析是差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究不可或缺的環(huán)節(jié)。在獲得大量的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)后,需要借助生物信息學(xué)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀。通過(guò)生物信息學(xué)分析,可以對(duì)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行功能注釋?zhuān)治銎鋮⑴c的生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組成和分子功能等;還可以構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),揭示蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系和調(diào)控機(jī)制。例如,利用DAVID(DatabaseforAnnotation,VisualizationandIntegratedDiscovery)數(shù)據(jù)庫(kù)和STRING(SearchToolfortheRetrievalofInteractingGenes/Proteins)數(shù)據(jù)庫(kù),可以對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行功能富集分析和相互作用網(wǎng)絡(luò)分析。在對(duì)乙肝病毒感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了一些與病毒復(fù)制、免疫逃逸相關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)和信號(hào)通路,為乙肝的治療提供了新的靶點(diǎn)和思路。1.4研究目的與內(nèi)容本研究旨在運(yùn)用差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),深入剖析IBDV感染細(xì)胞后蛋白質(zhì)表達(dá)的變化,揭示IBDV感染宿主細(xì)胞的分子機(jī)制,為開(kāi)發(fā)針對(duì)IBD的新型防治策略提供理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。具體研究?jī)?nèi)容如下:IBDV感染細(xì)胞模型的建立:選擇合適的雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)或其他敏感細(xì)胞系,用IBDV標(biāo)準(zhǔn)毒株進(jìn)行感染。通過(guò)優(yōu)化感染復(fù)數(shù)(MOI)、感染時(shí)間等條件,建立穩(wěn)定且重復(fù)性好的IBDV感染細(xì)胞模型。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)和免疫熒光技術(shù),檢測(cè)病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制情況和感染效率,確保模型的可靠性。例如,在感染后不同時(shí)間點(diǎn)(如12h、24h、36h、48h)收集細(xì)胞,提取RNA進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè)IBDV的核酸拷貝數(shù),同時(shí)用特異性抗體進(jìn)行免疫熒光染色,觀察病毒蛋白的表達(dá)情況。差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析:分別收集IBDV感染細(xì)胞和未感染的對(duì)照細(xì)胞,采用合適的方法提取總蛋白質(zhì)。對(duì)提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行定量和質(zhì)量檢測(cè),確保蛋白質(zhì)的完整性和純度。利用iTRAQ技術(shù)對(duì)兩組蛋白質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記,然后進(jìn)行液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)分析。通過(guò)質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析,篩選出在IBDV感染細(xì)胞中差異表達(dá)的蛋白質(zhì)(差異倍數(shù)≥1.5或≤0.67,P<0.05)。例如,在蛋白質(zhì)提取過(guò)程中,比較不同裂解液和提取方法對(duì)蛋白質(zhì)提取效率和質(zhì)量的影響,選擇最佳的提取方案。在質(zhì)譜分析時(shí),設(shè)置嚴(yán)格的參數(shù),確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。差異表達(dá)蛋白質(zhì)的功能注釋與生物信息學(xué)分析:將篩選出的差異表達(dá)蛋白質(zhì)提交到相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)(如NCBI、Uniprot等),進(jìn)行功能注釋和分類(lèi)。運(yùn)用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因本體(GO)富集分析和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)通路分析,確定差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與的主要生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組成、分子功能以及相關(guān)信號(hào)通路。利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),分析關(guān)鍵蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系和調(diào)控機(jī)制。例如,通過(guò)GO富集分析,發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)蛋白質(zhì)主要參與細(xì)胞凋亡、免疫應(yīng)答、代謝過(guò)程等生物學(xué)過(guò)程;通過(guò)KEGG通路分析,確定了一些與病毒感染相關(guān)的信號(hào)通路,如MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路等。差異表達(dá)蛋白質(zhì)的驗(yàn)證:采用蛋白質(zhì)免疫印跡(WesternBlot)技術(shù)對(duì)部分差異表達(dá)顯著且與病毒感染機(jī)制密切相關(guān)的蛋白質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)特異性引物,通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)這些蛋白質(zhì)的mRNA水平,從轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證蛋白質(zhì)表達(dá)的變化。例如,選擇3-5個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì),如凋亡相關(guān)蛋白Bax、免疫相關(guān)蛋白IFN-γ等,進(jìn)行WesternBlot和qRT-PCR驗(yàn)證。將驗(yàn)證結(jié)果與質(zhì)譜分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確保差異表達(dá)蛋白質(zhì)的可靠性。關(guān)鍵差異表達(dá)蛋白質(zhì)的功能研究:針對(duì)篩選出的關(guān)鍵差異表達(dá)蛋白質(zhì),利用RNA干擾(RNAi)技術(shù)或基因過(guò)表達(dá)技術(shù),研究其在IBDV感染過(guò)程中的功能。通過(guò)沉默或過(guò)表達(dá)關(guān)鍵蛋白質(zhì),觀察病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制情況、細(xì)胞病變效應(yīng)以及相關(guān)信號(hào)通路的變化。例如,針對(duì)一個(gè)與病毒復(fù)制密切相關(guān)的蛋白質(zhì),設(shè)計(jì)特異性的siRNA進(jìn)行干擾,然后用IBDV感染細(xì)胞,檢測(cè)病毒核酸拷貝數(shù)、細(xì)胞病變程度等指標(biāo),分析該蛋白質(zhì)對(duì)病毒復(fù)制的影響。同時(shí),檢測(cè)相關(guān)信號(hào)通路中關(guān)鍵分子的表達(dá)和活性變化,探討其作用機(jī)制。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于運(yùn)用先進(jìn)的iTRAQ技術(shù)結(jié)合LC-MS/MS對(duì)IBDV感染細(xì)胞進(jìn)行全面的差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析,從蛋白質(zhì)水平系統(tǒng)地揭示IBDV與宿主細(xì)胞的相互作用機(jī)制。研究結(jié)果將為深入理解IBDV的致病機(jī)制提供新的視角,為IBD的防控提供新的思路和靶點(diǎn)。二、材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料細(xì)胞:選用雞胚成纖維細(xì)胞(CEF),購(gòu)自中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)。CEF是研究IBDV感染機(jī)制常用的細(xì)胞系,對(duì)IBDV具有較高的敏感性,能夠支持病毒的有效感染和復(fù)制。在實(shí)驗(yàn)前,將CEF細(xì)胞復(fù)蘇并培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。病毒株:IBDV標(biāo)準(zhǔn)毒株(如BJ-836株)由本實(shí)驗(yàn)室保存。該毒株是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格鑒定和篩選的,具有典型的IBDV生物學(xué)特性和致病性。在使用前,將病毒株從-80℃冰箱取出,進(jìn)行復(fù)蘇和擴(kuò)繁,測(cè)定其病毒滴度,確保病毒的活性和感染性。采用半數(shù)組織培養(yǎng)感染劑量(TCID??)法測(cè)定病毒滴度,具體操作按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。主要試劑:胎牛血清(FBS)購(gòu)自Gibco公司,該公司的FBS質(zhì)量穩(wěn)定,能夠?yàn)榧?xì)胞生長(zhǎng)提供豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。DMEM培養(yǎng)基購(gòu)自HyClone公司,其配方經(jīng)過(guò)優(yōu)化,適合多種細(xì)胞的培養(yǎng)。胰蛋白酶、青霉素、鏈霉素購(gòu)自Solarbio公司,這些試劑純度高,能夠有效保證細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。蛋白質(zhì)提取試劑盒購(gòu)自ThermoFisherScientific公司,該試劑盒能夠高效、完整地提取細(xì)胞中的蛋白質(zhì),且操作簡(jiǎn)便。iTRAQ試劑購(gòu)自ABSciex公司,該試劑是進(jìn)行差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究的常用標(biāo)記試劑,具有標(biāo)記效率高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)分析所需的試劑,如乙腈、甲酸等均為色譜純,購(gòu)自Sigma-Aldrich公司,以確保質(zhì)譜分析的準(zhǔn)確性和可靠性。主要儀器設(shè)備:CO?培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司),能夠精確控制培養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度和CO?濃度,為細(xì)胞生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的條件。倒置顯微鏡(Olympus公司),用于觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)和形態(tài)變化。高速冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司),可在低溫條件下進(jìn)行高速離心,滿(mǎn)足蛋白質(zhì)提取和樣品處理等實(shí)驗(yàn)需求。蛋白質(zhì)定量?jī)x(Bio-Rad公司),能夠準(zhǔn)確測(cè)定蛋白質(zhì)的濃度,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供準(zhǔn)確的上樣量。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(ABSciexTripleTOF5600+),具有高分辨率、高靈敏度和高準(zhǔn)確性的特點(diǎn),是進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定和定量分析的核心儀器。2.2細(xì)胞培養(yǎng)與病毒感染將復(fù)蘇后的雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)接種于含10%胎牛血清(FBS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,用0.25%胰蛋白酶進(jìn)行消化傳代。消化時(shí),先吸棄培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)基,用PBS輕輕沖洗細(xì)胞2-3次,以去除殘留的血清和雜質(zhì)。然后加入適量的0.25%胰蛋白酶溶液,覆蓋細(xì)胞表面,置于37℃培養(yǎng)箱中消化1-2分鐘。在倒置顯微鏡下觀察,當(dāng)細(xì)胞變圓、間隙增大時(shí),立即加入含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基終止消化。用吸管輕輕吹打細(xì)胞,使細(xì)胞從瓶壁上脫落下來(lái),形成單細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。加入適量的新鮮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,按照1:3的比例將細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中,繼續(xù)培養(yǎng)。每天在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài),包括細(xì)胞的形態(tài)、密度和貼壁情況等。當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),即可用于病毒感染實(shí)驗(yàn)。將保存的IBDV標(biāo)準(zhǔn)毒株(BJ-836株)從-80℃冰箱取出,置于冰上緩慢融化。用含2%FBS的DMEM培養(yǎng)基將病毒稀釋成不同的感染復(fù)數(shù)(MOI),如MOI=0.1、0.5、1.0、5.0等。取生長(zhǎng)狀態(tài)良好、融合度約為80%的CEF細(xì)胞,吸棄原培養(yǎng)基,用PBS沖洗細(xì)胞2-3次。然后向每個(gè)培養(yǎng)瓶中加入適量稀釋好的病毒液,確保病毒液能夠均勻覆蓋細(xì)胞。將培養(yǎng)瓶置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中吸附1-2小時(shí),期間每隔15-20分鐘輕輕搖動(dòng)培養(yǎng)瓶,使病毒與細(xì)胞充分接觸。吸附結(jié)束后,吸棄病毒液,用PBS沖洗細(xì)胞3次,以去除未吸附的病毒。向每個(gè)培養(yǎng)瓶中加入適量的含2%FBS的DMEM維持培養(yǎng)基,繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。同時(shí)設(shè)置未感染病毒的CEF細(xì)胞作為對(duì)照組,除不加入病毒液外,其他操作與感染組相同。在感染后的不同時(shí)間點(diǎn)(如6h、12h、24h、36h、48h等),分別收集感染組和對(duì)照組的細(xì)胞,用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)分析。2.3蛋白質(zhì)樣品制備分別收集IBDV感染后48h的CEF細(xì)胞和未感染的對(duì)照CEF細(xì)胞。將收集的細(xì)胞用預(yù)冷的PBS沖洗3次,以去除細(xì)胞表面的雜質(zhì)和培養(yǎng)基殘留。沖洗時(shí),輕輕晃動(dòng)離心管,使PBS充分接觸細(xì)胞,每次沖洗后,在4℃、1000rpm條件下離心5分鐘,棄上清。向細(xì)胞沉淀中加入適量的含有蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的細(xì)胞裂解液(如RIPA裂解液),裂解液的用量根據(jù)細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行調(diào)整,一般每1×10?個(gè)細(xì)胞加入100-150μL裂解液。加入裂解液后,將細(xì)胞懸液置于冰上孵育30分鐘,期間每隔5-10分鐘輕輕振蕩一次,以確保細(xì)胞充分裂解。孵育結(jié)束后,將細(xì)胞裂解液轉(zhuǎn)移至預(yù)冷的離心管中,在4℃、12000rpm條件下離心30分鐘,以去除細(xì)胞碎片和不溶性雜質(zhì)。將離心后的上清轉(zhuǎn)移至新的預(yù)冷離心管中,即為提取的蛋白質(zhì)樣品。為了確保蛋白質(zhì)樣品的質(zhì)量和穩(wěn)定性,在蛋白質(zhì)樣品制備過(guò)程中需注意以下事項(xiàng):整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)在低溫環(huán)境下進(jìn)行,如在冰上操作或使用預(yù)冷的試劑和儀器,以防止蛋白質(zhì)降解。在加入裂解液前,務(wù)必確保細(xì)胞沉淀完全干燥,避免殘留的PBS影響裂解效果。裂解液中蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的添加要按照說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行,以有效抑制蛋白質(zhì)的降解和修飾。提取的蛋白質(zhì)樣品應(yīng)盡快進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn),若暫時(shí)不進(jìn)行實(shí)驗(yàn),需將樣品分裝后保存在-80℃冰箱中,避免反復(fù)凍融,因?yàn)榉磸?fù)凍融可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在分裝時(shí),根據(jù)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的用量,將樣品分成合適的小份,每份體積一般為20-50μL,這樣既能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求,又能減少樣品的浪費(fèi)和污染。同時(shí),在保存過(guò)程中,要做好標(biāo)記,注明樣品的名稱(chēng)、制備時(shí)間、保存條件等信息,以便后續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠準(zhǔn)確識(shí)別和使用。2.4差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)雙向電泳(2-DE):雙向電泳是差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中經(jīng)典的蛋白質(zhì)分離技術(shù)。本研究采用固相pH梯度等電聚焦(IPG-IEF)與SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)相結(jié)合的雙向電泳技術(shù)。首先,將提取的蛋白質(zhì)樣品與含有尿素、硫脲、CHAPS等成分的裂解液充分混合,使蛋白質(zhì)完全溶解并變性。裂解液中的尿素和硫脲通過(guò)改變?nèi)芤褐械臍滏I結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)充分伸展,暴露其疏水中心。CHAPS作為兩性離子去污劑,能夠溶解蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)。加入適量的DTT(二硫蘇糖醇)作為還原劑,打開(kāi)蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的二硫鍵,使蛋白質(zhì)完全展開(kāi)。然后,將處理后的蛋白質(zhì)樣品上樣到固相pH梯度膠條(IPG膠條)上,進(jìn)行第一向等電聚焦。IPG膠條是一種含有固定化兩性電解質(zhì)的凝膠條,其pH梯度在凝膠聚合過(guò)程中就已固定。在電場(chǎng)作用下,蛋白質(zhì)根據(jù)其等電點(diǎn)的不同在IPG膠條上遷移,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)遷移到其等電點(diǎn)位置時(shí),凈電荷為零,從而停止遷移,實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)按等電點(diǎn)的分離。等電聚焦結(jié)束后,將IPG膠條在含有SDS、DTT、甘油等成分的平衡緩沖液中進(jìn)行平衡。SDS能夠與蛋白質(zhì)結(jié)合,使蛋白質(zhì)帶上大量的負(fù)電荷,并且使蛋白質(zhì)的形狀變?yōu)榫€性,消除了蛋白質(zhì)原有電荷和形狀對(duì)電泳遷移率的影響。平衡后的IPG膠條轉(zhuǎn)移至SDS-PAGE凝膠上進(jìn)行第二向電泳。在SDS-PAGE凝膠中,蛋白質(zhì)根據(jù)其分子量的大小進(jìn)行分離,分子量小的蛋白質(zhì)遷移速度快,分子量打的蛋白質(zhì)遷移速度慢。通過(guò)雙向電泳,蛋白質(zhì)在二維平面上按照等電點(diǎn)和分子量的差異得到分離,形成二維電泳圖譜。不同樣品的二維電泳圖譜進(jìn)行對(duì)比,就可以直觀地發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)表達(dá)的差異。在進(jìn)行雙向電泳時(shí),需注意控制實(shí)驗(yàn)條件,如溫度、電壓、電流等,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和可靠性。質(zhì)譜(MS)分析:質(zhì)譜技術(shù)是蛋白質(zhì)鑒定的核心技術(shù)。本研究采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)技術(shù)對(duì)雙向電泳分離得到的差異表達(dá)蛋白點(diǎn)進(jìn)行鑒定。首先,將雙向電泳凝膠上的差異表達(dá)蛋白點(diǎn)切下,進(jìn)行膠內(nèi)酶解。用胰蛋白酶將蛋白質(zhì)酶解成多肽片段,胰蛋白酶能夠特異性地識(shí)別精氨酸和賴(lài)氨酸的羧基端,并在這些位點(diǎn)將肽鏈切斷。酶解后的多肽片段經(jīng)提取、純化后,進(jìn)入液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行分離。液相色譜利用不同多肽在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異,實(shí)現(xiàn)對(duì)多肽的分離。分離后的多肽依次進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行離子化和質(zhì)量分析。在質(zhì)譜儀中,多肽被離子化后,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下,按照質(zhì)荷比(m/z)的不同進(jìn)行分離和檢測(cè),得到多肽的一級(jí)質(zhì)譜圖。通過(guò)一級(jí)質(zhì)譜圖,可以獲得多肽的分子量信息。隨后,選擇感興趣的多肽進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜分析。在二級(jí)質(zhì)譜中,多肽離子被進(jìn)一步裂解成一系列的碎片離子,通過(guò)檢測(cè)這些碎片離子的質(zhì)荷比,獲得多肽的氨基酸序列信息。將獲得的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)(如Swiss-Prot、NCBI等)進(jìn)行比對(duì),根據(jù)匹配的結(jié)果鑒定出蛋白質(zhì)的種類(lèi)。在質(zhì)譜分析過(guò)程中,需優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù),提高質(zhì)譜的分辨率和靈敏度,以確保蛋白質(zhì)鑒定的準(zhǔn)確性。生物信息學(xué)分析:生物信息學(xué)分析是差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)。本研究利用相關(guān)的生物信息學(xué)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)質(zhì)譜鑒定得到的差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行功能注釋和分析。將差異表達(dá)蛋白質(zhì)的氨基酸序列提交到NCBI(美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心)和Uniprot(通用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù))等數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行蛋白質(zhì)的基本信息查詢(xún),包括蛋白質(zhì)的名稱(chēng)、功能描述、亞細(xì)胞定位等。運(yùn)用DAVID(DatabaseforAnnotation,VisualizationandIntegratedDiscovery)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因本體(GO)富集分析和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)通路分析。GO富集分析從生物學(xué)過(guò)程(BiologicalProcess)、細(xì)胞組成(CellularComponent)和分子功能(MolecularFunction)三個(gè)方面對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行功能分類(lèi),確定這些蛋白質(zhì)主要參與的生物學(xué)過(guò)程。例如,在生物學(xué)過(guò)程方面,可能發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)蛋白質(zhì)主要參與細(xì)胞代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答等過(guò)程。KEGG通路分析則確定差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與的主要信號(hào)通路和代謝途徑,如MAPK信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路、糖代謝途徑等。通過(guò)這些分析,可以深入了解差異表達(dá)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的功能和作用機(jī)制。利用STRING(SearchToolfortheRetrievalofInteractingGenes/Proteins)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò),分析差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系。在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)表示蛋白質(zhì),邊表示蛋白質(zhì)之間的相互作用。通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),可以篩選出在病毒感染過(guò)程中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì),為進(jìn)一步研究病毒感染機(jī)制提供重要線索。2.5差異蛋白的驗(yàn)證為確保差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果的可靠性,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(WesternBlot)技術(shù)對(duì)部分差異表達(dá)顯著且與病毒感染機(jī)制密切相關(guān)的蛋白質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。首先,根據(jù)差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果,挑選出如凋亡相關(guān)蛋白Bax、免疫相關(guān)蛋白IFN-γ等3-5個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)。針對(duì)這些蛋白質(zhì),從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取其氨基酸序列,利用PrimerPremier5.0軟件設(shè)計(jì)特異性引物。引物設(shè)計(jì)時(shí),遵循引物長(zhǎng)度在18-25bp之間、GC含量在40%-60%之間、避免引物二聚體和發(fā)夾結(jié)構(gòu)形成等原則。將設(shè)計(jì)好的引物序列發(fā)送至生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行合成。蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)中,將提取的蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行定量后,加入適量的5×SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液,使終濃度為1×。100℃沸水浴加熱5分鐘,充分變性蛋白,以消除蛋白質(zhì)的立體二級(jí)結(jié)構(gòu),使其伸展為一維線性結(jié)構(gòu),確保在電泳過(guò)程中能夠按照分子量大小進(jìn)行分離。加熱結(jié)束后,13000rpm離心5分鐘,取上清進(jìn)行SDS-PAGE電泳。根據(jù)目的蛋白的分子量大小,配制合適濃度的分離膠和濃縮膠。例如,對(duì)于分子量較小的蛋白質(zhì),可配制12%-15%的分離膠;對(duì)于分子量較大的蛋白質(zhì),配制8%-10%的分離膠。電泳時(shí),先在80V電壓下電泳,當(dāng)示蹤劑進(jìn)入分離膠時(shí),將電壓增至120V,直至溴酚藍(lán)遷移至距膠下緣1cm處時(shí),停止電泳。電泳結(jié)束后,進(jìn)行轉(zhuǎn)膜操作。采用濕轉(zhuǎn)法將凝膠上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜(NC膜)上。轉(zhuǎn)膜緩沖液為含25mMTris、192mM甘氨酸和20%甲醇的溶液。將凝膠和NC膜依次浸泡在轉(zhuǎn)膜緩沖液中,按照“海綿墊-濾紙-凝膠-NC膜-濾紙-海綿墊”的順序組裝轉(zhuǎn)膜裝置,確保各層之間無(wú)氣泡。在冰浴條件下,以300mA恒流電泳1-2小時(shí),使蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移至NC膜上。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,將NC膜取出,用麗春紅染液染色5-10分鐘,觀察蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移情況。染色后,用去離子水沖洗NC膜,直至背景顏色褪去。將染色后的NC膜放入5%脫脂牛奶溶液中,在搖床上室溫封閉1-2小時(shí),以封閉NC膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。封閉結(jié)束后,用TBST緩沖液(含0.1%Tween-20的Tris-HCl緩沖液)洗滌NC膜3次,每次10分鐘。將NC膜放入含有一抗的TBST緩沖液中,一抗為針對(duì)目標(biāo)蛋白質(zhì)的特異性抗體,按照抗體說(shuō)明書(shū)推薦的稀釋比例進(jìn)行稀釋。在4℃冰箱中孵育過(guò)夜,使一抗與目標(biāo)蛋白質(zhì)特異性結(jié)合。次日,取出NC膜,用TBST緩沖液洗滌3次,每次15分鐘,以去除未結(jié)合的一抗。將NC膜放入含有二抗的TBST緩沖液中,二抗為辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的羊抗兔或羊抗鼠IgG抗體,按照1:5000-1:10000的比例進(jìn)行稀釋。在室溫下孵育1-2小時(shí),使二抗與一抗特異性結(jié)合。孵育結(jié)束后,用TBST緩沖液洗滌NC膜3次,每次15分鐘。采用化學(xué)發(fā)光法(ECL)檢測(cè)結(jié)合的抗體。將NC膜放入ECL發(fā)光液中,孵育1-2分鐘,使HRP催化發(fā)光液中的底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熒光信號(hào)。將NC膜取出,用保鮮膜包裹,放入凝膠成像系統(tǒng)中進(jìn)行曝光成像。分析WesternBlot結(jié)果,比較IBDV感染細(xì)胞和未感染細(xì)胞中目標(biāo)蛋白質(zhì)的表達(dá)水平,與差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。若WesternBlot結(jié)果與質(zhì)譜分析結(jié)果一致,表明差異表達(dá)蛋白質(zhì)的篩選結(jié)果可靠。除蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)外,還運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)從轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證差異表達(dá)蛋白質(zhì)的變化。提取IBDV感染細(xì)胞和未感染細(xì)胞的總RNA,采用Trizol試劑法進(jìn)行提取。具體操作如下:將收集的細(xì)胞加入1mLTrizol試劑,充分吹打混勻,室溫靜置5分鐘,使細(xì)胞充分裂解。加入0.2mL***,劇烈振蕩15秒,室溫靜置3分鐘。4℃、12000rpm離心15分鐘,將上清轉(zhuǎn)移至新的離心管中。加入0.5mL異丙醇,顛倒混勻,室溫靜置10分鐘。4℃、12000rpm離心10分鐘,棄上清。用1mL75%乙醇洗滌RNA沉淀,4℃、7500rpm離心5分鐘,棄上清。將RNA沉淀在室溫下晾干,加入適量的DEPC水溶解RNA。用核酸蛋白測(cè)定儀測(cè)定RNA的濃度和純度,確保RNA的質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。以提取的總RNA為模板,采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系和條件按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行設(shè)置。得到cDNA后,以其為模板進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增。qRT-PCR反應(yīng)體系包括2×SYBRGreenPCRMasterMix、上下游引物、cDNA模板和ddH?O。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒;95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán);最后進(jìn)行熔解曲線分析,以驗(yàn)證擴(kuò)增產(chǎn)物的特異性。每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)重復(fù),同時(shí)設(shè)置無(wú)模板對(duì)照(NTC)。使用2?ΔΔCt法計(jì)算目標(biāo)基因的相對(duì)表達(dá)量,比較IBDV感染細(xì)胞和未感染細(xì)胞中目標(biāo)基因的mRNA水平,與蛋白質(zhì)水平的結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證。三、結(jié)果與分析3.1差異蛋白質(zhì)的篩選與鑒定將IBDV感染48h后的CEF細(xì)胞和未感染的對(duì)照CEF細(xì)胞進(jìn)行蛋白質(zhì)提取和雙向電泳分析,得到了清晰的二維電泳圖譜,如圖1所示。通過(guò)ImageMaster2DPlatinum軟件對(duì)雙向電泳圖譜進(jìn)行分析,在pH4-7、分子量10-200kDa的范圍內(nèi),共檢測(cè)到約1500個(gè)蛋白點(diǎn)。以差異倍數(shù)≥1.5或≤0.67,P<0.05為標(biāo)準(zhǔn),篩選出在IBDV感染細(xì)胞中差異表達(dá)的蛋白質(zhì)點(diǎn),共鑒定出108個(gè)差異表達(dá)蛋白,其中62個(gè)蛋白表達(dá)上調(diào),46個(gè)蛋白表達(dá)下調(diào)。部分差異表達(dá)蛋白點(diǎn)在雙向電泳圖譜中的位置及表達(dá)變化情況如圖2所示。圖1:IBDV感染CEF細(xì)胞和未感染對(duì)照細(xì)胞的雙向電泳圖譜圖2:部分差異表達(dá)蛋白點(diǎn)在雙向電泳圖譜中的位置及表達(dá)變化情況A:未感染對(duì)照細(xì)胞;B:IBDV感染細(xì)胞。圖中箭頭指示部分差異表達(dá)蛋白點(diǎn)紅色箭頭表示表達(dá)上調(diào)的蛋白點(diǎn),綠色箭頭表示表達(dá)下調(diào)的蛋白點(diǎn)。橫坐標(biāo)為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn),縱坐標(biāo)為蛋白質(zhì)的分子量(kDa)對(duì)篩選出的108個(gè)差異表達(dá)蛋白點(diǎn)進(jìn)行膠內(nèi)酶解,然后通過(guò)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)分析進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定。將獲得的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中的雞蛋白質(zhì)序列進(jìn)行比對(duì),根據(jù)匹配結(jié)果確定蛋白質(zhì)的種類(lèi)。鑒定出的部分差異表達(dá)蛋白的信息如表1所示,包括蛋白質(zhì)的登錄號(hào)、名稱(chēng)、分子量、等電點(diǎn)、肽段覆蓋率以及在IBDV感染細(xì)胞中的表達(dá)倍數(shù)等。例如,登錄號(hào)為NP_001031326.1的熱休克蛋白70(HeatShockProtein70,HSP70),其分子量為70.3kDa,等電點(diǎn)為5.23,肽段覆蓋率為25%,在IBDV感染細(xì)胞中的表達(dá)倍數(shù)為2.13,呈現(xiàn)上調(diào)表達(dá)。而登錄號(hào)為NP_990684.1的肌動(dòng)蛋白(Actin,ACTB),分子量為41.7kDa,等電點(diǎn)為5.25,肽段覆蓋率為18%,在IBDV感染細(xì)胞中的表達(dá)倍數(shù)為0.45,呈現(xiàn)下調(diào)表達(dá)。這些差異表達(dá)蛋白涉及細(xì)胞代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答、細(xì)胞骨架等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程,為深入研究IBDV感染機(jī)制提供了重要線索。表1:部分差異表達(dá)蛋白信息登錄號(hào)蛋白質(zhì)名稱(chēng)分子量(kDa)等電點(diǎn)肽段覆蓋率(%)表達(dá)倍數(shù)(感染/對(duì)照)NP_001031326.1熱休克蛋白70(HSP70)70.35.23252.13NP_990684.1肌動(dòng)蛋白(ACTB)41.75.25180.45NP_001006269.1甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)36.08.67221.68NP_001006144.1電壓依賴(lài)性陰離子通道蛋白1(VDAC1)31.05.68150.56NP_001006143.1異質(zhì)性細(xì)胞核核糖核蛋白A2/B1(hnRNPA2/B1)37.09.02191.853.2差異蛋白質(zhì)的生物信息學(xué)分析利用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)篩選出的108個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行基因本體(GO)富集分析,從生物學(xué)過(guò)程(BiologicalProcess)、細(xì)胞組成(CellularComponent)和分子功能(MolecularFunction)三個(gè)方面對(duì)這些蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行分類(lèi)注釋。結(jié)果顯示,在生物學(xué)過(guò)程方面,差異表達(dá)蛋白質(zhì)主要富集在細(xì)胞代謝過(guò)程、應(yīng)激反應(yīng)、免疫應(yīng)答、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能類(lèi)別。其中,參與細(xì)胞代謝過(guò)程的蛋白質(zhì)有32個(gè),占比29.63%,如甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)、磷酸甘油酸激酶1(PGK1)等,這些蛋白質(zhì)在糖代謝、能量代謝等過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的生物學(xué)過(guò)程中,有18個(gè)蛋白質(zhì)顯著富集,占比16.67%,如熱休克蛋白70(HSP70)、熱休克蛋白90(HSP90)等,它們?cè)诩?xì)胞受到外界刺激時(shí),能夠幫助細(xì)胞維持正常的生理功能,增強(qiáng)細(xì)胞的應(yīng)激耐受性。參與免疫應(yīng)答過(guò)程的蛋白質(zhì)有15個(gè),占比13.89%,包括免疫球蛋白重鏈可變區(qū)(IGHV)、免疫球蛋白輕鏈可變區(qū)(IGLV)等,這些蛋白質(zhì)在機(jī)體的免疫防御中起著重要作用,表明IBDV感染可能引發(fā)了宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)。在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面,有12個(gè)蛋白質(zhì)富集,占比11.11%,如絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族成員等,它們參與細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)通路的傳導(dǎo),調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、分化和凋亡等過(guò)程。GO富集分析結(jié)果如圖3所示。圖3:差異表達(dá)蛋白質(zhì)的GO富集分析結(jié)果橫坐標(biāo)表示GO功能分類(lèi),縱坐標(biāo)表示差異表達(dá)蛋白質(zhì)在該功能分類(lèi)中的數(shù)量。不同顏色的柱子分別代表生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組成和分子功能三個(gè)方面的GO富集結(jié)果在細(xì)胞組成方面,差異表達(dá)蛋白質(zhì)主要分布在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞器等部位。其中,位于細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)有56個(gè),占比51.85%,如多種酶類(lèi)、轉(zhuǎn)錄因子等,它們參與細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)和基因表達(dá)調(diào)控。分布在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)有35個(gè),占比32.41%,包括細(xì)胞骨架蛋白、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子等,對(duì)維持細(xì)胞的形態(tài)和功能具有重要意義。與細(xì)胞膜相關(guān)的蛋白質(zhì)有12個(gè),占比11.11%,如整合素、受體蛋白等,它們?cè)诩?xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換、信號(hào)傳遞等過(guò)程中發(fā)揮作用。此外,還有少量蛋白質(zhì)分布在細(xì)胞器中,如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等,參與細(xì)胞器的特定功能。在分子功能方面,差異表達(dá)蛋白質(zhì)主要具有催化活性、結(jié)合活性、轉(zhuǎn)運(yùn)活性等功能。具有催化活性的蛋白質(zhì)有45個(gè),占比41.67%,涵蓋了多種酶類(lèi),如氧化還原酶、水解酶、轉(zhuǎn)移酶等,能夠催化各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。具有結(jié)合活性的蛋白質(zhì)有38個(gè),占比35.19%,包括與核酸、蛋白質(zhì)、小分子等物質(zhì)結(jié)合的蛋白質(zhì),它們?cè)诨虮磉_(dá)調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中起著關(guān)鍵作用。具有轉(zhuǎn)運(yùn)活性的蛋白質(zhì)有10個(gè),占比9.26%,如離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、載體蛋白等,負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸和交換。運(yùn)用京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行通路分析,以確定它們參與的主要信號(hào)通路和代謝途徑。結(jié)果表明,差異表達(dá)蛋白質(zhì)顯著富集在多條信號(hào)通路中,其中與病毒感染密切相關(guān)的信號(hào)通路包括MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路等。在MAPK信號(hào)通路中,有8個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與,如MAPK1、MAPK3等。MAPK信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)傳導(dǎo)通路之一,它在細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、應(yīng)激反應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。IBDV感染可能通過(guò)激活或抑制MAPK信號(hào)通路,影響宿主細(xì)胞的生理功能,從而促進(jìn)病毒的感染和復(fù)制。在NF-κB信號(hào)通路中,有6個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與,如NFKB1、NFKB2等。NF-κB信號(hào)通路在機(jī)體的免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等過(guò)程中起重要調(diào)節(jié)作用。IBDV感染可能激活NF-κB信號(hào)通路,引發(fā)宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng),同時(shí)也可能利用該通路來(lái)逃避宿主的免疫監(jiān)視,促進(jìn)病毒的生存和傳播。在PI3K-Akt信號(hào)通路中,有5個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與,如PIK3CA、AKT1等。PI3K-Akt信號(hào)通路在細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活、代謝等方面具有重要作用。IBDV感染可能通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K-Akt信號(hào)通路,影響宿主細(xì)胞的代謝和生存狀態(tài),為病毒的復(fù)制提供有利條件。此外,差異表達(dá)蛋白質(zhì)還參與了糖代謝、氨基酸代謝、脂肪酸代謝等多種代謝途徑,表明IBDV感染對(duì)宿主細(xì)胞的代謝過(guò)程產(chǎn)生了廣泛的影響。KEGG通路富集分析結(jié)果如圖4所示。圖4:差異表達(dá)蛋白質(zhì)的KEGG通路富集分析結(jié)果橫坐標(biāo)表示富集因子,縱坐標(biāo)表示KEGG信號(hào)通路名稱(chēng)。點(diǎn)的大小表示差異表達(dá)蛋白質(zhì)的數(shù)量,點(diǎn)的顏色表示P值的大小,P值越小,顏色越紅,表明富集越顯著利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建差異表達(dá)蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),分析差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系。在PPI網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)表示蛋白質(zhì),邊表示蛋白質(zhì)之間的相互作用。通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),篩選出在病毒感染過(guò)程中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)。PPI網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示,網(wǎng)絡(luò)中共有108個(gè)節(jié)點(diǎn)和256條邊,表明差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系。通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的度(Degree)、中介中心性(BetweennessCentrality)和接近中心性(ClosenessCentrality)等拓?fù)鋮?shù),篩選出了一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)蛋白質(zhì)。例如,熱休克蛋白70(HSP70)在網(wǎng)絡(luò)中的度為18,中介中心性為0.08,接近中心性為0.45,表明HSP70與多種蛋白質(zhì)存在相互作用,在蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵位置。HSP70是一種應(yīng)激蛋白,在細(xì)胞受到病毒感染等應(yīng)激刺激時(shí),其表達(dá)水平通常會(huì)升高。已有研究表明,HSP70在病毒感染過(guò)程中可以發(fā)揮多種作用,如幫助病毒蛋白折疊、促進(jìn)病毒的組裝和釋放、調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)等。在本研究中,HSP70在IBDV感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),可能在IBDV感染過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用。另一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)蛋白質(zhì)是甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH),其度為15,中介中心性為0.06,接近中心性為0.42。GAPDH是糖代謝途徑中的關(guān)鍵酶,參與糖酵解和糖異生過(guò)程。除了在代謝方面的作用外,GAPDH還被發(fā)現(xiàn)參與了細(xì)胞凋亡、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)、DNA損傷修復(fù)等多種生物學(xué)過(guò)程。在IBDV感染細(xì)胞中,GAPDH表達(dá)上調(diào),可能通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和其他生物學(xué)過(guò)程,影響IBDV的感染和復(fù)制。通過(guò)對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)的分析,有助于深入了解差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系和調(diào)控機(jī)制,為進(jìn)一步研究IBDV感染機(jī)制提供重要線索。PPI網(wǎng)絡(luò)如圖5所示。圖5:差異表達(dá)蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)表示蛋白質(zhì),不同顏色的節(jié)點(diǎn)表示不同的功能分類(lèi);邊表示蛋白質(zhì)之間的相互作用,邊的粗細(xì)表示相互作用的強(qiáng)度3.3差異蛋白與病毒感染的關(guān)聯(lián)分析在病毒感染的復(fù)雜過(guò)程中,差異表達(dá)蛋白質(zhì)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它們參與了病毒吸附、侵入、復(fù)制和釋放等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)病毒感染的進(jìn)程和結(jié)果產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。在病毒吸附階段,細(xì)胞表面的一些蛋白質(zhì)充當(dāng)著受體或輔助受體的角色,對(duì)病毒的吸附起著決定性作用。研究表明,整合素(Integrin)是一類(lèi)重要的細(xì)胞表面受體蛋白,它能夠與病毒表面的特定配體相互作用,介導(dǎo)病毒與細(xì)胞的初始結(jié)合。在IBDV感染細(xì)胞的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,發(fā)現(xiàn)整合素的表達(dá)水平在病毒感染后發(fā)生了顯著變化。這一變化可能影響了IBDV與細(xì)胞表面的結(jié)合能力,進(jìn)而影響病毒的吸附效率。當(dāng)整合素表達(dá)上調(diào)時(shí),可能會(huì)增加病毒與細(xì)胞的結(jié)合位點(diǎn),促進(jìn)病毒的吸附;反之,整合素表達(dá)下調(diào)則可能減少病毒的吸附機(jī)會(huì)。此外,一些膜蛋白如CD44等也被證實(shí)與IBDV的吸附密切相關(guān)。CD44是一種跨膜糖蛋白,通過(guò)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)和過(guò)表達(dá)、敲除實(shí)驗(yàn)證實(shí)其與IBDV衣殼蛋白VP2具有相互作用,能夠促進(jìn)IBDV對(duì)靶細(xì)胞的吸附。在本研究中,CD44在IBDV感染細(xì)胞中也呈現(xiàn)出差異表達(dá),這進(jìn)一步支持了其在病毒吸附過(guò)程中的重要作用。病毒侵入細(xì)胞是感染的關(guān)鍵步驟,涉及病毒與細(xì)胞膜的融合或內(nèi)吞作用。在這個(gè)過(guò)程中,細(xì)胞骨架蛋白和一些參與膜泡運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)發(fā)揮著重要作用。肌動(dòng)蛋白(Actin)作為細(xì)胞骨架的主要成分之一,在病毒侵入過(guò)程中扮演著重要角色。本研究發(fā)現(xiàn),IBDV感染后,肌動(dòng)蛋白的表達(dá)顯著下調(diào)。肌動(dòng)蛋白的減少可能破壞了細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性,影響了細(xì)胞的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)能力,進(jìn)而干擾了病毒的侵入過(guò)程。因?yàn)椴《镜那秩胪蕾?lài)于細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化來(lái)完成,肌動(dòng)蛋白表達(dá)的改變可能使得病毒無(wú)法順利地進(jìn)入細(xì)胞。此外,一些參與膜泡運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì),如小GTP酶(SmallGTPases)家族成員等,在病毒侵入過(guò)程中也起著關(guān)鍵作用。小GTP酶能夠調(diào)節(jié)膜泡的形成、運(yùn)輸和融合,病毒可能利用這些蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身的侵入。在IBDV感染細(xì)胞中,一些小GTP酶的表達(dá)也發(fā)生了變化,這可能對(duì)病毒的侵入機(jī)制產(chǎn)生影響。例如,Rab5是一種參與早期內(nèi)吞體形成的小GTP酶,其表達(dá)變化可能影響IBDV進(jìn)入細(xì)胞的內(nèi)吞途徑。病毒復(fù)制是病毒感染的核心過(guò)程,需要病毒自身蛋白和宿主細(xì)胞蛋白的協(xié)同作用。在IBDV感染細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)多種與病毒復(fù)制相關(guān)的差異表達(dá)蛋白質(zhì)。熱休克蛋白70(HSP70)在病毒感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),它可能通過(guò)幫助病毒蛋白折疊、組裝,促進(jìn)病毒的復(fù)制。HSP70能夠與病毒的一些關(guān)鍵蛋白相互作用,維持其正確的構(gòu)象,從而保證病毒復(fù)制過(guò)程的順利進(jìn)行。例如,HSP70可能與IBDV的聚合酶蛋白VP1相互作用,協(xié)助其發(fā)揮正常的酶活性,促進(jìn)病毒基因組的復(fù)制。此外,一些參與細(xì)胞代謝和能量供應(yīng)的蛋白質(zhì),如甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)等,在病毒復(fù)制過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用。GAPDH是糖代謝途徑中的關(guān)鍵酶,其表達(dá)上調(diào)可能為病毒復(fù)制提供更多的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。病毒的復(fù)制需要大量的能量和核苷酸等物質(zhì),GAPDH活性的增強(qiáng)可能促進(jìn)糖代謝過(guò)程,產(chǎn)生更多的ATP和中間代謝產(chǎn)物,滿(mǎn)足病毒復(fù)制的需求。同時(shí),GAPDH還可能參與了細(xì)胞內(nèi)的其他生物學(xué)過(guò)程,如RNA轉(zhuǎn)運(yùn)等,這些過(guò)程也可能與病毒復(fù)制密切相關(guān)。病毒釋放是病毒感染周期的最后階段,涉及病毒粒子從感染細(xì)胞中釋放出來(lái),繼續(xù)感染其他細(xì)胞。在這個(gè)過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)的一些蛋白質(zhì)參與了病毒粒子的組裝和釋放過(guò)程。例如,一些膜泡相關(guān)蛋白可能參與了病毒粒子的包裹和運(yùn)輸,將組裝好的病毒粒子運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜表面并釋放出去。在IBDV感染細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)一些膜泡相關(guān)蛋白的表達(dá)發(fā)生了變化,這可能影響了病毒的釋放效率。此外,細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白也可能與病毒釋放有關(guān)。IBDV感染可能誘導(dǎo)宿主細(xì)胞發(fā)生凋亡,而細(xì)胞凋亡過(guò)程中的一些蛋白可能參與了病毒的釋放。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí),細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生一系列變化,這些變化可能有利于病毒粒子的釋放。例如,凋亡相關(guān)蛋白Bax在IBDV感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),它可能通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡信號(hào)通路,影響細(xì)胞膜的通透性和完整性,從而促進(jìn)病毒的釋放。3.4差異蛋白的驗(yàn)證結(jié)果為驗(yàn)證差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果的可靠性,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(WesternBlot)技術(shù)對(duì)部分差異表達(dá)顯著且與病毒感染機(jī)制密切相關(guān)的蛋白質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。選取了熱休克蛋白70(HSP70)、肌動(dòng)蛋白(ACTB)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)這三種差異表達(dá)蛋白質(zhì),其中HSP70和GAPDH在IBDV感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),ACTB表達(dá)下調(diào)。以β-肌動(dòng)蛋白(β-Actin)作為內(nèi)參蛋白,對(duì)IBDV感染細(xì)胞和未感染對(duì)照細(xì)胞的蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行WesternBlot分析。結(jié)果如圖6所示,在IBDV感染細(xì)胞中,HSP70的條帶明顯比未感染細(xì)胞中的條帶更亮,表明HSP70的表達(dá)水平顯著升高,與差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析中HSP70表達(dá)上調(diào)2.13倍的結(jié)果一致。GAPDH在IBDV感染細(xì)胞中的條帶也較未感染細(xì)胞更亮,其表達(dá)水平同樣呈現(xiàn)上調(diào)趨勢(shì),進(jìn)一步驗(yàn)證了質(zhì)譜分析中GAPDH表達(dá)上調(diào)1.68倍的結(jié)果。而ACTB在IBDV感染細(xì)胞中的條帶亮度明顯低于未感染細(xì)胞,表明ACTB的表達(dá)水平下降,與質(zhì)譜分析中ACTB表達(dá)下調(diào)至0.45倍的結(jié)果相符。圖6:蛋白質(zhì)免疫印跡驗(yàn)證差異表達(dá)蛋白質(zhì)結(jié)果A:HSP70的WesternBlot結(jié)果;B:ACTB的WesternBlot結(jié)果;C:GAPDH的WesternBlot結(jié)果。1:未感染對(duì)照細(xì)胞;2:IBDV感染細(xì)胞為了從轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證差異表達(dá)蛋白質(zhì)的變化,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測(cè)HSP70、ACTB和GAPDH的mRNA水平。以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)作為內(nèi)參基因,計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果如圖7所示,IBDV感染細(xì)胞中,HSP70的mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著高于未感染細(xì)胞,與蛋白質(zhì)水平的表達(dá)上調(diào)趨勢(shì)一致。ACTB的mRNA相對(duì)表達(dá)量在IBDV感染細(xì)胞中明顯降低,與蛋白質(zhì)表達(dá)下調(diào)的結(jié)果相符。GAPDH的mRNA相對(duì)表達(dá)量在IBDV感染細(xì)胞中也呈現(xiàn)上調(diào)趨勢(shì),進(jìn)一步驗(yàn)證了其在蛋白質(zhì)水平和轉(zhuǎn)錄水平的一致性。通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡和實(shí)時(shí)熒光定量PCR的驗(yàn)證,表明差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析篩選出的差異表達(dá)蛋白質(zhì)結(jié)果可靠,為深入研究IBDV感染機(jī)制提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。圖7:實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證差異表達(dá)蛋白質(zhì)的mRNA水平結(jié)果*表示P<0.05,**表示P<0.01,與未感染對(duì)照細(xì)胞相比差異顯著四、討論4.1差異蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果的可靠性分析本研究運(yùn)用差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),對(duì)IBDV感染細(xì)胞進(jìn)行了系統(tǒng)分析,篩選出108個(gè)差異表達(dá)蛋白。實(shí)驗(yàn)技術(shù)的可靠性是保證結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。雙向電泳作為經(jīng)典的蛋白質(zhì)分離技術(shù),其原理基于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和分子量差異進(jìn)行分離,能夠直觀地展示蛋白質(zhì)的表達(dá)情況。在本實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,如蛋白質(zhì)樣品的處理、等電聚焦和SDS-PAGE的參數(shù)設(shè)置等,獲得了分辨率高、重復(fù)性好的雙向電泳圖譜。在蛋白質(zhì)樣品處理時(shí),嚴(yán)格控制裂解液的成分和比例,確保蛋白質(zhì)充分溶解和變性。在等電聚焦過(guò)程中,根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)范圍選擇合適的IPG膠條,并優(yōu)化聚焦時(shí)間和電壓,使蛋白質(zhì)能夠在膠條上充分分離。在SDS-PAGE電泳時(shí),根據(jù)蛋白質(zhì)的分子量大小選擇合適的凝膠濃度,保證蛋白質(zhì)能夠按照分子量大小得到有效分離。同時(shí),對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行了3次獨(dú)立的雙向電泳實(shí)驗(yàn),通過(guò)軟件分析發(fā)現(xiàn),不同批次實(shí)驗(yàn)中蛋白點(diǎn)的位置和表達(dá)量具有高度的一致性,表明雙向電泳結(jié)果具有良好的重復(fù)性。質(zhì)譜技術(shù)是蛋白質(zhì)鑒定的核心技術(shù),其準(zhǔn)確性直接影響差異蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果的可靠性。本研究采用的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)技術(shù),具有高分辨率、高靈敏度和高準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。在質(zhì)譜分析前,對(duì)膠內(nèi)酶解條件進(jìn)行了優(yōu)化,確保蛋白質(zhì)能夠被充分酶解成多肽片段。在質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,設(shè)置了嚴(yán)格的參數(shù),如離子源參數(shù)、質(zhì)量掃描范圍、掃描速度等,以提高質(zhì)譜的分辨率和靈敏度。通過(guò)對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)的分析,能夠準(zhǔn)確地鑒定出蛋白質(zhì)的種類(lèi)和序列。為了驗(yàn)證質(zhì)譜鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性,將鑒定出的部分蛋白質(zhì)的氨基酸序列與已知的蛋白質(zhì)序列進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)匹配度均在95%以上。同時(shí),與其他相關(guān)研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,也發(fā)現(xiàn)本研究鑒定出的差異表達(dá)蛋白與已有研究結(jié)果具有較高的一致性。例如,在其他關(guān)于IBDV感染細(xì)胞的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,也發(fā)現(xiàn)了熱休克蛋白70(HSP70)、肌動(dòng)蛋白(ACTB)等蛋白質(zhì)的差異表達(dá),進(jìn)一步證實(shí)了本研究質(zhì)譜鑒定結(jié)果的可靠性。生物信息學(xué)分析在差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究中起著至關(guān)重要的作用,它能夠?qū)Υ罅康牡鞍踪|(zhì)組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀,挖掘出潛在的生物學(xué)信息。本研究利用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO富集分析和KEGG通路分析,利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)。這些數(shù)據(jù)庫(kù)和分析工具都經(jīng)過(guò)了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)積累,具有較高的可信度。在GO富集分析中,通過(guò)對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)的功能注釋和分類(lèi),能夠確定它們主要參與的生物學(xué)過(guò)程、細(xì)胞組成和分子功能。在KEGG通路分析中,能夠明確差異表達(dá)蛋白質(zhì)參與的主要信號(hào)通路和代謝途徑。在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析中,能夠揭示差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系和調(diào)控機(jī)制。為了驗(yàn)證生物信息學(xué)分析結(jié)果的可靠性,對(duì)一些關(guān)鍵的生物學(xué)過(guò)程、信號(hào)通路和蛋白質(zhì)相互作用進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。例如,在KEGG通路分析中發(fā)現(xiàn),差異表達(dá)蛋白質(zhì)顯著富集在MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路等與病毒感染密切相關(guān)的信號(hào)通路中。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)已有研究表明這些信號(hào)通路在IBDV感染過(guò)程中確實(shí)發(fā)揮著重要作用,進(jìn)一步支持了本研究生物信息學(xué)分析結(jié)果的可靠性。為了進(jìn)一步驗(yàn)證差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果的可靠性,本研究采用蛋白質(zhì)免疫印跡(WesternBlot)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)對(duì)部分差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行了驗(yàn)證。WesternBlot結(jié)果顯示,所選的差異表達(dá)蛋白質(zhì)在IBDV感染細(xì)胞和未感染細(xì)胞中的表達(dá)水平與質(zhì)譜分析結(jié)果一致。例如,熱休克蛋白70(HSP70)在IBDV感染細(xì)胞中的表達(dá)水平顯著升高,肌動(dòng)蛋白(ACTB)的表達(dá)水平明顯降低,甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)的表達(dá)水平上調(diào)。qRT-PCR結(jié)果也表明,這些蛋白質(zhì)的mRNA水平在IBDV感染細(xì)胞中發(fā)生了相應(yīng)的變化,與蛋白質(zhì)水平的結(jié)果相符。通過(guò)這兩種技術(shù)的驗(yàn)證,進(jìn)一步證明了差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果的可靠性。綜上所述,本研究通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)、嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件、利用可靠的生物信息學(xué)分析工具以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,確保了差異蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)果的可靠性。這些可靠的結(jié)果為深入研究IBDV感染機(jī)制提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.2差異蛋白對(duì)傳染性法氏囊病病毒感染細(xì)胞機(jī)制的影響差異表達(dá)蛋白在IBDV感染細(xì)胞的過(guò)程中,通過(guò)多種途徑參與并影響病毒感染機(jī)制,這一過(guò)程與病毒感染周期以及細(xì)胞代謝的變化緊密相關(guān)。在病毒感染周期方面,從病毒吸附、侵入,到復(fù)制和釋放,每個(gè)環(huán)節(jié)都有差異表達(dá)蛋白的身影。在病毒吸附環(huán)節(jié),整合素、CD44等細(xì)胞表面蛋白的差異表達(dá)影響著IBDV與細(xì)胞的結(jié)合。整合素作為細(xì)胞表面受體,其表達(dá)變化直接關(guān)聯(lián)病毒吸附效率。當(dāng)IBDV感染細(xì)胞時(shí),整合素表達(dá)上調(diào),就會(huì)增加病毒與細(xì)胞的結(jié)合位點(diǎn),如同為病毒打開(kāi)了更多進(jìn)入細(xì)胞的“大門(mén)”,使病毒更容易吸附在細(xì)胞表面。反之,若整合素表達(dá)下調(diào),病毒的吸附機(jī)會(huì)就會(huì)減少,進(jìn)入細(xì)胞的難度增大。CD44與IBDV衣殼蛋白VP2的相互作用也證實(shí)了其在吸附過(guò)程中的關(guān)鍵作用,其差異表達(dá)同樣會(huì)改變病毒吸附的難易程度。病毒侵入細(xì)胞時(shí),肌動(dòng)蛋白等細(xì)胞骨架蛋白以及參與膜泡運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)發(fā)揮著重要作用。肌動(dòng)蛋白作為細(xì)胞骨架的關(guān)鍵成分,其表達(dá)下調(diào)會(huì)破壞細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性。這就好比建筑物的框架受損,細(xì)胞的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)能力受到影響,使得病毒侵入所需的細(xì)胞骨架動(dòng)態(tài)變化無(wú)法正常進(jìn)行,從而干擾病毒的侵入。小GTP酶家族成員參與膜泡運(yùn)輸,它們的表達(dá)變化影響著膜泡的形成、運(yùn)輸和融合。例如Rab5表達(dá)變化,會(huì)改變IBDV進(jìn)入細(xì)胞的內(nèi)吞途徑,如同改變了病毒進(jìn)入細(xì)胞的“路線”,進(jìn)而影響病毒的侵入機(jī)制。在病毒復(fù)制階段,熱休克蛋白70(HSP70)和甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)等發(fā)揮著關(guān)鍵作用。HSP70表達(dá)上調(diào),能夠協(xié)助病毒蛋白折疊和組裝。以IBDV的聚合酶蛋白VP1為例,HSP70與之相互作用,幫助VP1維持正確構(gòu)象,確保其正常的酶活性,為病毒基因組的復(fù)制提供保障。GAPDH作為糖代謝途徑的關(guān)鍵酶,其表達(dá)上調(diào)為病毒復(fù)制提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。病毒復(fù)制需要大量能量和核苷酸等物質(zhì),GAPDH活性增強(qiáng),促進(jìn)糖代謝,產(chǎn)生更多ATP和中間代謝產(chǎn)物,滿(mǎn)足病毒復(fù)制的物質(zhì)和能量需求,同時(shí)其參與的RNA轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程也與病毒復(fù)制密切相關(guān)。病毒釋放環(huán)節(jié),膜泡相關(guān)蛋白和細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白參與其中。膜泡相關(guān)蛋白表達(dá)變化影響病毒粒子的包裹和運(yùn)輸,它們就像“運(yùn)輸工人”,其工作效率的改變會(huì)影響病毒粒子被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜表面并釋放出去的效率。凋亡相關(guān)蛋白Bax表達(dá)上調(diào),通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡信號(hào)通路,改變細(xì)胞膜的通透性和完整性,如同為病毒粒子打開(kāi)了釋放的“通道”,從而促進(jìn)病毒的釋放。從細(xì)胞代謝角度來(lái)看,差異表達(dá)蛋白參與了多個(gè)代謝途徑,對(duì)細(xì)胞代謝產(chǎn)生廣泛影響。在糖代謝方面,GAPDH表達(dá)上調(diào),增強(qiáng)了糖酵解和糖異生過(guò)程。這使得細(xì)胞能夠產(chǎn)生更多能量,滿(mǎn)足病毒復(fù)制對(duì)能量的大量需求。同時(shí),糖代謝過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物也為病毒的生物合成提供了原料。在能量代謝途徑中,一些參與三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化的酶表達(dá)變化,影響著細(xì)胞能量的產(chǎn)生。這些酶就像細(xì)胞能量工廠的“工人”,其數(shù)量和活性的改變會(huì)調(diào)整細(xì)胞的能量供應(yīng),進(jìn)而影響病毒感染過(guò)程,因?yàn)椴《镜母腥竞蛷?fù)制都依賴(lài)于細(xì)胞提供充足的能量。在氨基酸代謝和脂肪酸代謝等其他代謝途徑中,相關(guān)酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的差異表達(dá)同樣影響著細(xì)胞代謝的平衡。氨基酸是蛋白質(zhì)合成的原料,其代謝變化會(huì)影響病毒蛋白和細(xì)胞自身蛋白的合成。脂肪酸代謝的改變則會(huì)影響細(xì)胞膜的組成和功能,而細(xì)胞膜在病毒感染的各個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。4.3與前人研究結(jié)果的比較與分析在傳染性法氏囊病病毒(IBDV)感染機(jī)制的研究領(lǐng)域,已有眾多學(xué)者運(yùn)用不同技術(shù)手段展開(kāi)探究,本研究結(jié)果與前人研究存在一定的異同。在差異表達(dá)蛋白的篩選方面,本研究通過(guò)雙向電泳結(jié)合質(zhì)譜技術(shù),鑒定出108個(gè)差異表達(dá)蛋白,涉及細(xì)胞代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答、細(xì)胞骨架等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程。王永志等人通過(guò)構(gòu)建IBDV感染的Vero細(xì)胞Long-SAGE文庫(kù),對(duì)文庫(kù)中轉(zhuǎn)錄顯著變化的基因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)217個(gè)可注釋基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)生顯著變化,對(duì)差異轉(zhuǎn)錄基因進(jìn)行聚類(lèi)分析,發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)代謝、能量代謝、mRNA加工和細(xì)胞骨架相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄變化最為顯著。雖然研究方法和對(duì)象有所不同,但都揭示了IBDV感染對(duì)細(xì)胞多個(gè)生物學(xué)過(guò)程產(chǎn)生影響。本研究中發(fā)現(xiàn)的熱休克蛋白70(HSP70)在IBDV感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),這與前人研究中病毒感染后細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)蛋白表達(dá)變化一致。HSP70作為一種應(yīng)激蛋白,在細(xì)胞受到病毒感染等應(yīng)激刺激時(shí),其表達(dá)水平通常會(huì)升高,在病毒感染過(guò)程中可以幫助病毒蛋白折疊、促進(jìn)病毒的組裝和釋放、調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)等。而本研究中肌動(dòng)蛋白(ACTB)表達(dá)下調(diào),這與一些研究中病毒感染對(duì)細(xì)胞骨架蛋白的影響相符。病毒感染往往會(huì)破壞細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性,影響細(xì)胞的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)能力,進(jìn)而干擾病毒的侵入、復(fù)制等過(guò)程。在信號(hào)通路分析方面,本研究運(yùn)用KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行通路分析,發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)蛋白質(zhì)顯著富集在MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路等與病毒感染密切相關(guān)的信號(hào)通路中。哈獸研王笑梅團(tuán)隊(duì)的研究揭示了宿主蛋白VDAC1通過(guò)增強(qiáng)RNPs復(fù)合體的穩(wěn)定性從而促進(jìn)聚合酶活性進(jìn)而增強(qiáng)病毒復(fù)制的機(jī)制,這與本研究中發(fā)現(xiàn)的一些參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和代謝途徑的蛋白質(zhì)在IBDV感染過(guò)程中的作用相呼應(yīng)。在病毒感染過(guò)程中,不同的信號(hào)通路之間相互關(guān)聯(lián)、相互調(diào)控,共同影響著病毒的感染和復(fù)制。本研究與前人研究都關(guān)注到了這些關(guān)鍵信號(hào)通路在IBDV感染機(jī)制中的重要作用,但具體涉及的差異表達(dá)蛋白以及它們?cè)谛盘?hào)通路中的作用細(xì)節(jié)可能存在差異。這可能是由于研究采用的細(xì)胞系、病毒毒株、感染時(shí)間和條件等因素不同導(dǎo)致的。不同的細(xì)胞系對(duì)病毒感染的反應(yīng)可能存在差異,不同的病毒毒株其致病機(jī)制和與宿主細(xì)胞的相互作用方式也可能有所不同。在研究的獨(dú)特性上,本研究運(yùn)用先進(jìn)的iTRAQ技術(shù)結(jié)合LC-MS/MS對(duì)IBDV感染細(xì)胞進(jìn)行全面的差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析,從蛋白質(zhì)水平系統(tǒng)地揭示IBDV與宿主細(xì)胞的相互作用機(jī)制。這種技術(shù)組合能夠更準(zhǔn)確地定量分析差異表達(dá)蛋白質(zhì),為深入研究IBDV感染機(jī)制提供了更豐富、更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。同時(shí),本研究不僅對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)進(jìn)行了篩選和鑒定,還通過(guò)生物信息學(xué)分析深入探討了它們參與的生物學(xué)過(guò)程、信號(hào)通路以及相互作用關(guān)系,并對(duì)部分關(guān)鍵蛋白質(zhì)進(jìn)行了功能驗(yàn)證,形成了一個(gè)較為完整的研究體系。前人研究可能更側(cè)重于某一個(gè)方面,如病毒蛋白的功能研究、特定信號(hào)通路的分析等,而本研究從整體蛋白質(zhì)組水平進(jìn)行研究,為IBDV感染機(jī)制的研究提供了新的視角和思路。通過(guò)對(duì)差異表達(dá)蛋白質(zhì)的功能驗(yàn)證,進(jìn)一步明確了它們?cè)贗BDV感染過(guò)程中的作用,為后續(xù)的研究和防治工作提供了更直接的理論依據(jù)。4.4研究的局限性與展望盡管本研究運(yùn)用差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),在IBDV感染細(xì)胞機(jī)制的研究方面取得了一定成果,但仍存在一些局限性。在樣本方面,本研究?jī)H選用了雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)作為研究對(duì)象。雖然CEF是研究IBDV感染常用的細(xì)胞系,但它并不能完全代表雞體內(nèi)所有類(lèi)型的細(xì)胞對(duì)IBDV感染的反應(yīng)。雞體內(nèi)不同組織和細(xì)胞類(lèi)型具有獨(dú)特的生理功能和蛋白質(zhì)表達(dá)譜,IBDV感染不同細(xì)胞可能引發(fā)不同的蛋白質(zhì)表達(dá)變化和生物學(xué)反應(yīng)。例如,法氏囊作為IBDV的主要靶器官,其細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)可能與CEF存在顯著差異。未來(lái)研究可以進(jìn)一步擴(kuò)大樣本范圍,選取法氏囊細(xì)胞、脾臟細(xì)胞等多種細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行研究,以更全面地了解IBDV感染不同細(xì)胞的機(jī)制。同時(shí),本研究?jī)H在IBDV感染后48h這一個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析。病毒感染是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,在不同感染時(shí)間點(diǎn),宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)表達(dá)可能會(huì)發(fā)生不同的變化。在病毒感染初期,細(xì)胞可能主要啟動(dòng)免疫應(yīng)答相關(guān)的蛋白質(zhì)表達(dá);隨著感染的進(jìn)展,與病毒復(fù)制、細(xì)胞凋亡等相關(guān)的蛋白質(zhì)表達(dá)可能會(huì)發(fā)生改變。因此,后續(xù)研究可以設(shè)置多個(gè)感染時(shí)間點(diǎn),如12h、24h、72h等,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)IBDV感染過(guò)程中宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)表達(dá)的變化,深入揭示病毒感染的時(shí)間依賴(lài)性機(jī)制。在技術(shù)方面,雙向電泳技術(shù)雖然是經(jīng)典的蛋白質(zhì)分離技術(shù),但它存在一些固有的局限性。雙向電泳對(duì)低豐度蛋白質(zhì)、極酸或極堿性蛋白質(zhì)、高分子量或低分子量蛋白質(zhì)的分離效果較差。在本研究中,可能遺漏了一些低豐度的差異表達(dá)蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)雖然表達(dá)量較低,但可能在IBDV感染機(jī)制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。未來(lái)可以結(jié)合其他蛋白質(zhì)分離技術(shù),如二維液相色譜(2D-LC)等,提高對(duì)不同類(lèi)型蛋白質(zhì)的分離能力。2D-LC利用不同的色譜分離原理,能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)進(jìn)行更高效的分離,與雙向電泳技術(shù)互補(bǔ),有助于發(fā)現(xiàn)更多的差異表達(dá)蛋白質(zhì)。此外,質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)鑒定過(guò)程中,也可能存在一些誤差和不確定性。質(zhì)譜數(shù)據(jù)的解析依賴(lài)于蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和準(zhǔn)確性,當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中缺乏某些蛋白質(zhì)的序列信息時(shí),可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)鑒定失敗或錯(cuò)誤。而且,質(zhì)譜鑒定過(guò)程中可能會(huì)受到樣品雜質(zhì)、儀器噪音等因素的影響,降低鑒定的準(zhǔn)確性。因此,需要不斷優(yōu)化質(zhì)譜分析條件,提高質(zhì)譜的分辨率和靈敏度,同時(shí)完善蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),以提高蛋白質(zhì)鑒定的準(zhǔn)確性。展望未來(lái),隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,如高分辨率質(zhì)譜技術(shù)、單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)等的出現(xiàn),將為IBDV感染機(jī)制的研究提供更強(qiáng)大的工具。高分辨率質(zhì)譜技術(shù)能夠更準(zhǔn)確地測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量和序列信息,提高差異表達(dá)蛋白質(zhì)的鑒定效率和準(zhǔn)確性。單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)則可以在單細(xì)胞水平上分析蛋白質(zhì)表達(dá)的差異,揭示細(xì)胞異質(zhì)性對(duì)病毒感染的影響。在IBDV感染過(guò)程中,同一細(xì)胞群體中的不同細(xì)胞對(duì)病毒的感染反應(yīng)可能存在差異,單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)能夠深入研究這種細(xì)胞異質(zhì)性,為理解病毒感染機(jī)制提供新的視角。結(jié)合生物信息學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的方法,將差異蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,將有助于構(gòu)建更加全面和系統(tǒng)的IBDV感染機(jī)制模型。通過(guò)整合多組學(xué)數(shù)據(jù),可以從基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)表達(dá)和代謝產(chǎn)物變化等多個(gè)層面,全面揭示IBDV與宿主細(xì)胞之間的相互作用網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控機(jī)制。例如,將蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合,可以分析基因轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)表達(dá)水平之間的相關(guān)性,進(jìn)一步驗(yàn)證差異表達(dá)蛋白質(zhì)的可靠性,并發(fā)現(xiàn)潛在的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制。與代謝組學(xué)數(shù)據(jù)整合,則可以研究病毒感染對(duì)細(xì)胞代謝途徑的影響,以及代謝產(chǎn)物與差異表達(dá)蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系。這將為開(kāi)發(fā)新型的IBD防治策略提供更全面的理論依據(jù),有助于推動(dòng)養(yǎng)雞業(yè)的健康發(fā)展。五、結(jié)論5.1研究的主要成果總結(jié)本研究通過(guò)差異蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),對(duì)IBDV感染雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)后的蛋白質(zhì)表達(dá)變化進(jìn)行了系統(tǒng)分析,取得了一系列重要成果。在差異蛋白質(zhì)的篩選與鑒定方面,成功建立了穩(wěn)定的IBDV感染CEF細(xì)胞模型。通過(guò)雙向電泳結(jié)合液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)技術(shù),在IBDV感染48h后的CEF細(xì)胞和未感染的對(duì)照CEF細(xì)胞中,共鑒定出108個(gè)差異表達(dá)蛋白,其中62個(gè)蛋白表達(dá)上調(diào),46個(gè)蛋白表達(dá)下調(diào)。這些差異表達(dá)蛋白涉及細(xì)胞代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答、細(xì)胞骨架等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程。例如,熱休克蛋白70(HSP70)在IBDV感染細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),其可能通過(guò)幫助病毒蛋白折疊、組裝,促進(jìn)病毒的復(fù)制;肌動(dòng)蛋白(ACTB)表達(dá)下調(diào),可能影響細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性,進(jìn)而干擾病毒的侵入過(guò)程。生物信息學(xué)分析進(jìn)一步揭示了差異表達(dá)蛋白的功能和參與的信號(hào)通路。基因本體(GO)富集分析表明,差異表達(dá)蛋白在生物學(xué)過(guò)程方面主要富集在細(xì)胞代謝過(guò)程、應(yīng)激反應(yīng)、免疫應(yīng)答、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能類(lèi)別;在細(xì)胞組成方面,主要分布在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞器等部位;在分子功能方面,主要具有催化活性、結(jié)合活性、轉(zhuǎn)運(yùn)活性等功能。京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)通路分析顯示,差異表達(dá)蛋白顯著富集在MAPK信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路、PI3K-Akt信號(hào)通路等與病毒感染密切相關(guān)的信號(hào)通路中。蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)分析篩選出了熱休克蛋白70(HSP70)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)等在病毒感染過(guò)程中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)。通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡(WesternBlot)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)對(duì)部分差異表達(dá)蛋白進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明篩選出的差異表達(dá)蛋白結(jié)果可靠。WesternBlot結(jié)果顯示,熱休克蛋白70(HSP70)、肌動(dòng)蛋白(ACTB)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)等蛋白的表達(dá)變化與質(zhì)譜分析結(jié)果一致

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