水牛睾丸蛋白质组表达谱研究和相关组织差异蛋白质的iTRAQ定量分析

睾丸中精子发生过程涉及多种细胞事件和分子事件，曲精细管是精子发生的重要场所，支持细胞和生精细胞内多种蛋白质的相互作用共同决定着精子发生周期和过程。本项目中采用高通量的LC-MS分离鉴定技术构建水牛睾丸蛋白质组表达谱，为探寻精子发生的已知/未知功能的蛋白质提供基础数据；以不同发育时期的曲精细管为研究对象，利用iTRAQ定量标记技术结合质谱分析，比较初生期、青年期、老年期睾丸曲精细管的蛋白质表达差异，鉴定一批重要蛋白质并阐明其调控途，从mRNA水平验证其差异相关性；比较不同活力精子的差异蛋白质，解决双向电泳技术的缺陷，找出新的与精子受精能力相关蛋白质（特别是跨膜蛋白），了解因精子活力低下导致受精障碍的分子机制。本项目以广西特色物种水牛为研究对象，采用蛋白质组学技术全景式分析睾丸等生殖相关组织，筛选与精子发生相关的重要蛋白质及其调控通路，为阐明精子发生分子机理和水牛生殖调控打下基础。

本项目在广西特色物种--水牛上开展睾丸及相关组织蛋白质组学研究，全景式展现睾丸相关组织蛋白质组的表达特征，筛选出与精子发生和活力有关的重要蛋白质和调控通路，为阐明精子发生和雄性生殖调控的分子机理提供重要信息。本项目包括3个研究内容：1）利用高通量的分离鉴定技术研究正常水牛睾丸组织的蛋白质组，在睾丸和间质细胞中分别获得1383和3062种蛋白质，并开展生物信息学分析，建立水牛睾丸蛋白质表达数据库，为发现未知功能的蛋白质提供全面的基础数据。2）不同发育时期水牛睾丸曲精细管差异蛋白质组定量分析。利用双向电泳和TMT定量标记技术，比较不同发育时期（青春前期、青春期、青春后期）水牛睾丸曲精细管蛋白质表达的时空特异性，探索精子发生过程的蛋白质表达变化规律，获得了304个差异蛋白质，并对这些差异蛋白进行GO分类、蛋白互作及信号通路等生物信息学分析，从中筛选出与细胞生长、增殖及精子发生相关的重要差异蛋白。3）不同活力精子差异蛋白质组分析。使用双向电泳和液质联用方法结合外标定量开展不同活力的精子差异蛋白质研究，找到一批与精子活力相关蛋白质并进行表达验证。项目对水牛睾丸相关组织蛋白质组学进行整体性分析，有助于揭示精子发生机制，深入了解受精障碍的分子机制，为水牛生殖调控打下研究基础。