賈修歧 楊新宇 金志民
摘要:為給大林姬鼠的深入研究提供生理生化基礎(chǔ)數(shù)據(jù),采用PAGE和SDS-PAGE方法,對大林姬鼠雌、雄個血清蛋白和組織蛋白進行分離和比較分析。結(jié)果表明,大林姬鼠雌、雄個體血清蛋白均分離出14條譜帶,其電泳遷移率范圍為0.944~0.157,大林姬鼠組織蛋白分離出電泳遷移率由0.009~0.991的117條譜帶。大林姬鼠心臟、肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟分別分離出44、52、30、37、41、37條譜帶,電泳譜帶的粗細、顏色深淺存在明顯差異,說明大林姬鼠雌雄個體間血清蛋白和組織蛋白既存在著聯(lián)系又有一定的差異。
關(guān)鍵詞:大林姬鼠;電泳;血清蛋白;組織蛋白
中圖分類號: S852.2文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2019)18-0212-05
收稿日期:2019-03-12
基金項目:黑龍江省教育廳科研團隊項目“氣候變化對黑龍江省張廣才嶺森林嚙齒動物群落格局動態(tài)影響研究”;黑龍江省教育廳項目(編號:1353PT012、1353PT009);黑龍江省牡丹江市科技項目(編號:2017H45)。
作者簡介:賈修歧(1994—),男,黑龍江雞西人,碩士,助教,主要從事動物生理生化方向的研究工作。E-mail:799003144@qq.com。
通信作者:金志民,博士,教授,主要從事動物學及其領(lǐng)域的研究。E-mail:swxjzm@126.com。
大林姬鼠(Apodemus peninsulae)為脊索動物門、哺乳綱、嚙齒目、鼠科、姬鼠屬,是林區(qū)中較為常見的鼠類,體形細長,多棲息于林區(qū)、灌木叢、林區(qū)空地、林區(qū)邊緣的農(nóng)田之中[1]。
血清蛋白和組織蛋白電泳圖譜所表現(xiàn)出條帶的數(shù)目、寬窄,條帶顏色的深淺度以及電泳遷移率的大小都可從不同的角度客觀地反映該譜帶所對應(yīng)的等位基因的遺傳本質(zhì)和活性的強弱。目前,對大林姬鼠和蛋白質(zhì)電泳圖譜比較已有許多[2-6],但關(guān)于大林姬鼠雌雄個體間血清蛋白和組織蛋白電泳圖譜比較分析還未見報道,本研究采用PAGE和SDS-PAGE的方法對大林姬鼠的血清蛋白和組織蛋白進行比較分析,并建立大林姬鼠血清蛋白和組織蛋白圖譜,為大林姬鼠的深入研究和實驗動物化提供理論依據(jù)。
1?材料與方法
1.1.1?實驗動物
大林姬鼠:于2018年10月用鼠籠捕自黑龍江省牡丹江市三道關(guān)林區(qū)(海拔329~386 m)的健康成年個體,雌雄個體各4只。
1.1.2?血清蛋白及組織蛋白樣品的制備
血清的制備:從大林姬鼠心臟采血,室內(nèi)靜置20 min后于4 000 r/min,4 ℃,離心20 min,上清液為血清。
組織蛋白的制備:分別取大林姬鼠的心臟、肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟于離心管中,按照1 g ∶30 mL的比例加入5% SDS,用高速分散均質(zhì)機均質(zhì),85 ℃保溫1 h后離心(8 000 r/min,4 ℃,20 min),吸取上清液貯存于4 ℃冰箱中待測。
1.1.3?試驗儀器
DYY-III2穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀、HWS28型電熱恒溫水浴鍋(北京市六一儀器廠生產(chǎn)),高速冷凍離心機(Becrmantmcoultertm 64R Centrifuge),微量移液槍(Eppendorf),凝膠成像系統(tǒng)(美國Alpha公司,AlphaImager Mini)。
1.1.4?試驗藥品
Tris、HCl、TEMED、過硫酸銨、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、甘氨酸、溴酚藍、蔗糖、巰基乙醇、十二烷基硫酸鈉(SDS)、甲醇、瓊脂糖、考馬斯亮藍R-250、丙三醇、冰乙酸等均為天津市永大化學試劑有限公司生產(chǎn)的分析純或生化試劑;次高分子量蛋白質(zhì)Marker(Solarbio生產(chǎn))。
1.2?試驗方法
分別采用PAGE和SDS-PAGE垂直板電泳的方法[7-8],對大林姬鼠的血清蛋白和組織蛋白進行分離、分析。為避免電泳處的譜帶具偶然誤差,分別在與每個樣本相鄰的點樣孔進行3次重復(fù)點樣。血清蛋白和組織蛋白染色方法分別參照文獻[9-10]。
2?結(jié)果與分析
2.1?大林姬鼠血清蛋白電泳結(jié)果
2.1.1?電泳結(jié)果?電泳分離大林姬鼠血清蛋白得到電泳圖譜(圖1)及譜帶分布和電泳遷移率(表1)。
2.1.2?大林姬鼠雌、雄個體血清蛋白比較分析
由圖1和表1可知,大林姬鼠雌、雄個體分別分離出14條譜帶,其中7、13、14、16、19號譜帶為雌性大林姬鼠所特有,其遷移率分別在Ⅰ區(qū)內(nèi)大林姬鼠雌、雄個體共分離出5條譜帶,其中3號譜帶在4個區(qū)域內(nèi)活力最強,1號譜帶雌、雄活力一致;Ⅱ區(qū)4號、5號、6號共分離出6條譜帶,都為雌、雄共有帶且活力一致,活性11號=9號>8號;Ⅲ區(qū)共有1~14號的10條譜帶,其中11、12號帶活力雌雄一致,且活性12號>11號,7、13、14號帶為雌性大林姬鼠所特有,且活性14號>13號>7號,8、9、10號帶為雄性大林姬鼠特有帶,且活性10號>9號=8號;Ⅳ區(qū)共有15~19號的7條譜帶,其中17、18號帶為雌雄共有帶且活力一致,活性17號>18號。16、19號帶為雌性大林姬鼠特有帶,活性16號>19號,15號帶為雄性大林姬鼠特有帶。
2.2?大林姬鼠組織蛋白電泳結(jié)果
2.2.1?電泳結(jié)果?電泳分離大林姬鼠組織蛋白得到電泳圖譜(圖2)及譜帶分布和電泳遷移率(表2)。
2.2.2?大林姬鼠組織蛋白電泳譜帶分布分析
由圖2、表2可知,大林姬鼠的心臟、肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟共分離出1~118 號電泳譜帶,其電泳遷移率為0.009~0.991。其中,心臟、肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟6個部位分別分離出44、52、30、37、41、37條譜帶。將組織蛋白電泳圖譜從陰極至陽極分為6個區(qū)域:Ⅰ區(qū):小于43 ku,Ⅱ區(qū):43.0~<66.2 ku 之間,Ⅲ區(qū):66.2~<97.4 ku之間,Ⅳ區(qū):97.4~<130 ku 之間,Ⅴ區(qū):130~200 ku之間,Ⅵ區(qū):蛋白質(zhì)分子量大于200 ku。
在Ⅰ區(qū)中共分離出1~40號40條譜帶,電泳遷移率為0.991~0.707,15、25號譜帶為心臟特有譜帶,其蛋白質(zhì)電泳活性比較為:15號>25號;22、29、33號譜帶為肝臟特有帶,其蛋白質(zhì)電泳活性比較為:33號>29號>22號;第24、34號譜帶為腎臟特有譜帶,蛋白質(zhì)電泳活性比較:24號>34號;4、10、36號譜帶為肌肉特有譜帶,其蛋白質(zhì)電泳活性比較:10號>36號>4號。12、31號譜帶為心臟、肝臟、腎臟、肌肉、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較12號:肌肉>肝臟>心臟>腎臟>肺臟,31號:肌肉>腎臟>肝臟>肺臟>心臟;14、26號譜帶為肝臟、腎臟、肌肉、肺臟共有譜帶,蛋白質(zhì)活性比較:14號:肌肉>肝臟>肺臟>腎臟,26號:肌肉>肝臟>腎臟>肺臟;37號譜帶為心臟、肝臟、腎臟、腦所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>心臟>腎臟>腦;38號譜帶為肝臟、肌肉、腦、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肌肉>肺臟>腦;5、9號譜帶為肝臟、腎臟、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:9號>5號;18、21號帶為心臟、肌肉、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>肺臟>腦;2號帶為腎臟、肌肉、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>肺臟>腎臟;7號帶為心臟、肝臟、腦共有帶,遷移率為0.948,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肝臟> 腦;8號帶為心臟、腦、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟>腦>心臟;30號帶為肝臟、腎臟、腦所共有,蛋白質(zhì)活性比較:腎臟>肝臟>腦;11、13、32號帶為心臟、腦共有譜帶,蛋白質(zhì)活性比較:13號>32號>11號;16、19、27號帶為肝臟、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:16號>27號>19號;3號帶為腎臟、腦共有帶,遷移率為0.974,蛋白質(zhì)活性比較:腎臟>腦;17號帶為心臟、腎臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:腎臟>心臟;20號譜帶為肝臟、腎臟共有譜帶,蛋白質(zhì)活性比較:腎臟>肝臟;28號譜帶為心臟、肺臟共有譜帶,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肺臟。
在Ⅱ區(qū)共分離出41~70號30條譜帶,遷移率為0.698~0.474。其中,53號帶為心臟特有帶;49、51、59號帶為肝臟特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:51號>49號>59號;45、55號帶為腎臟特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:55號>45號;68號帶為肌肉特有帶,遷移率為0.478;50、61號帶為腦特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:50號>61號;54號帶為肺臟特有帶;52號譜帶為肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>腦=肺臟>腎臟>肌肉;46號帶為心臟、肝臟、腦、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肺臟>肝臟>腦;57號帶為肝臟、腎臟、肌肉、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肌肉>腎臟>肺臟;60號帶為心臟、肝臟、肌肉、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:心臟=肝臟=肺臟>肌肉;70號帶為心臟、肌肉、腦、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:心臟=肌肉=腦>肺臟;41號帶為肝臟、腎臟、肌肉共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肌肉>腎臟;42號帶肝臟、腦、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>腦>肺臟;44號帶為肝臟、肌肉、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟=肌肉>腦;48號帶為心臟、腎臟、腦所共有,蛋白質(zhì)活性比較:腦>心臟>腎臟;56號帶為心臟、肝臟、肌肉所共有,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肌肉>肝臟;62號帶為心臟、肝臟、腎臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:腎臟>心臟>肝臟;65號帶為心臟、肝臟、肌肉共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肌肉>心臟;43、58號帶為心臟、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:43號>58號;47號帶為肝臟、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟>肝臟;63號帶為肌肉、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉> 腦;67號帶為心臟、肝臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>心臟。
在Ⅲ區(qū)共分離出71~86號15條譜帶,遷移率為0.467~0.328。其中,83、76、78號帶為心臟、肺臟、肌肉特有帶,71、73、77、81、83號帶為腦特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:71號=73號>83號>77號=81號;86號帶為肝臟、腎臟、肌肉、腦、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟>肝臟>腎臟>肌肉=腦;84號帶為心臟、肝臟、肌肉、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肌肉>心臟>肺臟;82號譜帶為肝臟、肌肉、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟=肌肉>肺臟;72、80號譜帶為肝臟、腎臟所共有,蛋白質(zhì)活性一致;75號帶為心臟、肝臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟> 心臟;74號譜帶為肝臟、肌肉共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>肝臟;79號譜帶為腎臟、肌肉共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>腎臟。
在Ⅳ區(qū)共分離出87~101號15條譜帶,遷移率為0.323~0.190。其中,87、91、95號帶為肌肉特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:91號>87號=95號;89、97號帶為肺臟特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:97號>89號;93、99、100分別為腦、肝臟、心臟特有帶;88號帶為心臟、腦、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>腦>肺臟;90號帶為心臟、肝臟、腎臟、腦所共有,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肝臟>腎臟>腦;92號帶為心臟、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>肺臟;94號帶為肝臟、腎臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>腎臟;96號帶為心臟、肝臟、肌肉、腦所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>心臟=肝臟>腦;98號帶為肝臟、肌肉共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肌肉>肝臟;101號帶為心臟、肌肉、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟>心臟>肌肉。
在Ⅴ區(qū)共分離出102~110號9條譜帶,遷移率為0.185~0.095。其中,102號帶為腦特有帶;103~106號帶為腦特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:103號>104號=105號=106號;107號帶為肝臟、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性:肺臟>肝臟;108號帶為心臟、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:心臟>腦;109號帶為肝臟、腦共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>腦;110號帶為肝臟、肌肉、肺共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肝臟>肺臟>肌肉。
在Ⅵ區(qū)共分離出111~118號8條譜帶,遷移率為0.086~0.009。其中,111、116號帶為腦特有帶,蛋白質(zhì)活性比較:111>116;112、114為肝臟特有帶,蛋白質(zhì)活性一致;118號帶為肌肉特有帶;113號帶為腎臟、肺臟共有帶,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟>腎臟;115號帶為心臟、腎臟、腦、肺臟所共有,蛋白質(zhì)活性比較:肺臟=腦>心臟>腎臟;117號帶為腎臟、肌肉共有帶,其蛋白質(zhì)活性一致。
3?小結(jié)
大林姬鼠雌、雄個體之間血清蛋白的譜帶數(shù)量和分布相似,但活性存在著顯著差別。這與雌、雄個體之間的體貌特征、生理結(jié)構(gòu)、雌雄激素的分泌水平密切相關(guān)。球蛋白與機體的免疫功能密切相關(guān)[6],在球蛋白區(qū)大林姬鼠所表現(xiàn)出的譜帶特征說明, 雌性大林姬鼠相比于雄性大林姬鼠有較強的抗逆性;大林姬鼠的心臟、肝臟、腎臟、腦、肺臟組織蛋白譜帶的活性及分布存在差別。這與物種間基因的選擇性表達密切相關(guān)。
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