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蛋白质组学:搞定脱发无烦恼!

2019-03-26

脱发是目前非常难于有效治愈的一种流行病,近期研究结果证实真皮乳头细胞早期分泌蛋白可以诱导毛发的产生。小编今天来给大家分享一篇通过蛋白质组学研究的手段寻找诱导毛发重生的关键细胞分泌蛋白的文章。

iTRAQ-Based Quantitative Proteomic Comparisonof Early- and Late-Passage Human Dermal Papilla Cell Secretome in Relation toInducing Hair Follicle Regeneration

PLOS ONE , doi:10.1371/journal.pone.0167474.g008

样本来源

真皮乳头细胞(dermal papilla cells, DPC)早期和晚期的分泌蛋白。

技术路线

iTRAQ蛋白质组学技术和靶向MRM蛋白质组学技术。

研究结果

作者首先遗传上证实DPC早期分泌蛋白确实可以诱导毛发的重生,把DPC早期分泌蛋白和晚期分泌蛋白分别注射到无毛的小鼠中,发现早期DPC分泌蛋白确实可以诱导毛发的重生,而晚期分泌蛋白不能诱导毛发的产生(下图A);同时通过皮肤组织切片发现早期DPC分泌蛋白可以诱导毛囊结构的产生(下图B)。

图A图B

DPC分泌蛋白的鉴定及早晚期分泌蛋白的差异:作者通过iTRAQ蛋白质组学技术(分20级)从DPC早期分泌和晚期蛋白中一共鉴定到了1360个蛋白(FDR<1%),鉴定数量非常高,通过GO功能注释发现大部分鉴定到的蛋白都是分泌蛋白(下图);通过差异比较分析(差异倍数>1.2,p-values<0.05)共找到了213个差异蛋白,其中在早期分泌蛋白中下调的有125个,上调的有88个。

图3             

DPC早晚期分泌差异蛋白的GO/KEGG注释和富集分析:对213个差异蛋白进行KEGG通路注释发现可以注释到153个KEGG通路中,通过对153个通路进行富集分析发现早期分泌蛋白中可以显著的富集到ECM-receptor interaction, focaladhesion, hypertrophic cardiomyopathy, the TGF-βsignaling pathway, protein digestion and absorption(下图),这些通路与毛发重生有一定的关联。

图4

通过对差异蛋白进行GO功能分析发现,在DPC早期分泌上调表达的蛋白主要参与的生物学过程如下:single-organism processes(11.07%), cellular processes (10.42%),multicellular organismal processes (7.65%), metabolic processes (7.49%),biological regulation(7.33%) and response to stimuli (7.0%)(下图A);DPC早期分泌下调表达的蛋白主要参与:cellular processes (9.9%), single-organismprocesses (9.43%), biological regulation (8.03%), metabolic processes (7.45%), regulationof biological processes (7.22%), response to stimuli (7.22%) and multicellularorganismal processes (6.64%)(下图B)。

图5

MRM验证关键蛋白的表达:从213个差异蛋白中挑选了19个蛋白进行MRM表达量的验证,发现19个差异蛋白的表达趋势与iTRAQ结果一致(下表)。

表1

小编心得

本篇文章通过蛋白质组学研究的手段,寻找诱导毛发重生的关键细胞分泌蛋白,另外,这是一篇在细胞分泌蛋白中鉴定数量非常高的文献,对蛋白数量追求比较高的老师同学们可以参考本篇文章的设计。


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