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研究生: 廖郁儒
Liao, Yu-Ru
論文名稱: 餵食半乳糖大白鼠水晶體蛋白醣化位置之研究
An in-vivo Study For The Site Specific Glycation of Galactosemic Rat Lens Crystallins
指導教授: 黃福永
HUANG, FU-YONG
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 133
中文關鍵詞: 大白鼠水晶體蛋白半乳糖血症白內障轉譯後修飾糖基化
外文關鍵詞: Rat lens crystallins, Galatosemic, Cataract, post translation, Glycation
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  • 本實驗利用蛋白質體學的分析技術對餵食半乳糖誘使產生白內障的大白鼠之水晶體作研究,得到結果如下:由快速蛋白質液相層析儀分析水晶體內的水溶性水晶體蛋白,發現隨著得到白內障的時間增長大白鼠水晶體內的β水晶體蛋白和γ水晶體蛋白明顯的減少。另外,尿素可溶性蛋白中主要的成份β-A3、β-B1和β-B3的多胜肽片段出現被修飾的情形,如組胺酸(Histidine)、色胺酸(Tryptophan)、甲硫胺酸(Methionine)被氧化(Oxidation)、丙胺酸(Alanine)接有乙醯基、親水性的半胱胺酸(Cysteine)出現Oxalate Monoalkylamide,而水溶性蛋白成分中的β-A3、β-B1和β-B3多肽片段也有被氧化、乙醯化,但沒有出現Oxalate Monoalkylamide的修飾,這個差異可能就是造成β-A3、β-B1和β-B3水晶體蛋白從水溶性蛋白質變化成非水溶性蛋白質的原因之一,而這些蛋白質受到的修飾可能讓水晶體蛋白聚集形成非水溶性蛋白質造成水晶體混濁。

    Both proteomics and LC-MS/MS have been used to intensively investigate the protein post translation. In this study, two-dimensional gel electrophoresis followed by LC-MS/MS analysis have been employed to study the protein glycation of galactosemic cataract rat lenses. It was found that after feeding galactose, the rat lens started to show cortical nucleus cataract at week three. And the water soluble fraction of the lens showed that the contents of βH and γ crystallins decrease significantly with the increase of feeding time. It was also found that β-A3、β-B1 and β-B3crystallin in urea soluble fraction of the cataract lens had undergone oxidative modification at Histidine, Trptopha, and Methionien residues, acetylation at Alanine residue, and oxalate monoalkylamide modification at Cysteine residue. Interestingly, the water soluble fraction of cataract rat lens also underwent oxidation and acetylation; however, no oxalate monoalkylamide modification was observed for β-A3、β-B1 and β-B3 crystallin. The difference in oxalate monoalkylamide modification in water soluble fraction may suggest that this modification is the main cause to cause the denaturation of rat lens crystallins as to cause the formation of cataract.

    中文摘要 III 英文摘要 IV 誌謝 V 表目錄 IX 圖目錄 XII 第一章 緒論 1-1 眼球構造的介紹 1 1-2 水晶體的介紹 4 1-2-1 水晶體的位置 4 1-2-2 水晶體的形成與組成 4 1-3 水晶體蛋白質的介紹 5 1-4 水晶體蛋白的介紹 7 1-4-1 alpha(α)水晶體蛋白 7 1-4-2 beta(β)水晶體蛋白 9 1-4-3 gamma(γ)水晶體蛋白 11 1-5 白內障簡介 13 1-5-1 白內障的形成原因 13 1-5-2 糖基化的介紹 14 1-5-3. 糖基化與白內障的關係 15 1-6 研究目的 19 第二章 實驗 2-1 材料 20 2-2 實驗器材與儀器設備 20 2-3 藥品 21 2-4 水晶體蛋白的均質化 23 2-4-1 萃取水溶性水晶體蛋白 23 2-4-2 萃取尿素可溶性水晶體蛋白 24 2-5 水晶體蛋白之濃度測定 25 2-5-1 水溶性水晶體蛋白之濃度測定 25 2-5-2 尿素可溶性水晶體蛋白之濃度測定 27 2-6 水晶體蛋白之快速蛋白質液相層析 28 2-7 SDS-PAGE 電泳分析 30 2-8 二維電泳分析 32 2-9 質譜分析 35 2-9-1 In-gel Digestion 35 2-9-2 全蛋白質譜分析 39 第三章 結論與結果 3-1 水晶體蛋白之快速蛋白質液相層析分析 41 3-2 一維電泳之結果分析 43 3-3 二維電泳之結果分析 44 3-3-1 水溶性水晶體蛋白之二維電泳結果分析 45 3-3-2尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳結果分析 47 3-4 質譜分析結果49 第四章 結論 52 第五章 參考文獻 126 表目錄 表一 BRADFORD蛋白質濃度測定之檢量線的配製 26 表二 BRADFORD蛋白質濃度測定之檢量線的配製 27 表三 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第一週):REPORT ON GROUPS (%VOL).THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D. 63 表四 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第二週):REPORT ON GROUPS (%VOL).THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D. 68 表五 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第三週):REPORT ON GROUPS (%VOL) .THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D. 73 表六 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第四週):REPORT ON GROUPS (%VOL) .THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D.78 表七 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第五週):REPORT ON GROUPS (%VOL) .THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D. 83 表八 GROUP REPORT分析(水溶性蛋白:控制組對照實驗組第六週):REPORT ON GROUPS (%VOL) .THE CHOSEN STATISTICS ARE MEAN (100%) AND M.S.D. 87 表九 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第一週):Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D.92 表十 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第二週):Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D.98 表十一 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第週): Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D. 103 表十二 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第四週):Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D. 109 表十三 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第五週):Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D. 114 表十四 Group Report分析(尿素可溶性蛋白:控制組對照實驗組第六週):Report on Groups (%Vol).The chosen statistics are Mean(100%)andM.S.D. 118 表十五 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(αA) 121 表十六 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(αB) 122 表十七 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βB3) 122 表十八 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βB1) 123 表十九 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βA4) 123 表二十 水溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βA3) 123 表二十一 尿素可溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βB3) 123 表二十二 尿素可溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βB1) 124 表二十三 尿素可溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(βA3) 124 表二十四 尿素可溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(γD) 125 表二十五 尿素可溶性水晶體蛋白之全蛋白質譜分析(γF) 125 圖目錄 圖一 人類的眼球構造 3 圖二 Γ水晶體蛋白的三級結構 12 圖三 蛋白質胺端與葡萄糖進行糖基化示意 18 圖四 糖基化過程 18 圖五 蛋白質濃度測定之檢量線 26 圖六 蛋白質濃度測定之檢線 28 圖七 實驗組第一週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 55 圖八 實驗組第二週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 55 圖九 實驗組第三週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 56 圖十 實驗組第四週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 56 圖十一 實驗組第五週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 57 圖十二 實驗組第六週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 57 圖十三 實驗組第一至第六週之大白鼠水溶性水晶體蛋白的快速蛋白質液相層析 的綜合比較58 圖十四 大白鼠之水溶性水晶體蛋白SDS一維電泳分析 59 圖十五 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第一週)60 圖十六 大白鼠控制組與實驗組第一週水溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果比對 圖61 圖十七 大白鼠實驗組第一週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比對 圖62 圖十八 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第二週)65 圖十九 大白鼠控制組與實驗組第二週水溶性水晶體蛋白之二維電泳結果比對圖66 圖二十 大白鼠實驗組第二週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比對 圖67 圖二十一 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第三週)70 圖二十二 大白鼠控制組與實驗組第三週水溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果比對 圖71 圖二十三 大白鼠實驗組第三週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比 對圖72 圖二十四 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第四週)75 圖二十五 大白鼠控制組與實驗組第四週水溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果比對 圖76 圖二十六 大白鼠實驗組第四週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比 對圖77 圖二十七 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第五週)80 圖二十八 大白鼠控制組與實驗組第五週水溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果比對 圖81 圖二十九 大白鼠實驗組第五週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比 對圖82 圖三十 大白鼠水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第六週)84 圖三十一 大白鼠控制組與實驗組第六週水溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果比對 圖85 圖三十二 大白鼠實驗組第六週與控制組水溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結果比 對圖86 圖三十三 大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第一 週)89 圖三十四 大白鼠控制組與實驗組第一週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖90 圖三十五 大白鼠實驗組第一週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖91 圖三十六 大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第二 週)95 圖三十七 大白鼠控制組與實驗組第二週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖96 圖三十八 大白鼠實驗組第二週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖97 圖三十九 大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第三 週)100 圖四十 大白鼠控制組與實驗組第三週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖101 圖四十一 大白鼠實驗組第三週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖102 圖四十二大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第四 週)106 圖四十三 大白鼠控制組與實驗組第四週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖107 圖四十四 大白鼠實驗組第四週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖108 圖四十五 大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第五 週)111 圖四十六 大白鼠控制組與實驗組第五週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖112 圖四十七 大白鼠實驗組第五週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖113 圖四十八 大白鼠尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析比較結果(實驗組第六 週)115 圖四十九 大白鼠控制組與實驗組第六週尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳的結果 比對圖116 圖五十 大白鼠實驗組第六週與控制組尿素可溶性水晶體蛋白之二維電泳分析結 果比對圖117

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