[发明专利]冬油菜叶片质外体抗冻蛋白标样制备方法及蛋白裂解液

说明书

技术领域

本发明属于蛋白质组学技术领域，涉及一种冬油菜叶片质外体抗冻蛋白标样制备方法；本发明还涉及一种该制备方法所用的蛋白裂解液。

背景技术

近年来，随着我国冬油菜北移和北方冬油菜新产区的逐步形成，白菜型冬油菜成为了北方地区重要的油料作物和生态作物，同时也是促进北方耕作制度改革的先驱作物（孙万仓,马卫国,雷建民,等.冬油菜在西北旱寒区的适应性和北移的可行性研究[J].中国农业科学,2007,40(12):2716-2726）。由于我国北方地区冬季旱寒等严酷的气候，严重影响冬油菜的生长发育，使得抗寒性一般的冬油菜越冬困难，因此研究冬油菜的抗寒性具有重要意义。徐呈祥等对丰富多样的低温诱导蛋白质进行研究，发现其中的抗冻蛋白在植物抗寒冷机制中有着十分重要的作用（提高植物抗寒性的机理研究进展[J].生态学报,2012,32(24):7966-7980.）。抗冻蛋白（AntifreezeProtein，AFP）是一类可以吸附到冰晶表面抑制冰晶生长速度、修饰冰晶形态、降低溶液冰点、抑制冰晶重结晶的蛋白质，对研究植物抗寒有重大意义。Griffith等在1992年第一次明确提出获得植物内生的抗冻蛋白，他们从经低温锻炼能够忍受细胞外结冰的冬黑麦中发现了内源产生的AFP，并从冬黑麦叶片的质外体中提取并部分纯化了该蛋白；1994年费云标等从常绿抗冻植物沙冬青叶片中分离得到了抗冻蛋白；Meyer等在1999年发现胡萝卜AFP基因在非低温胁迫下不表达，在低温胁迫下表达水平迅速提高。

SDS-PAGE（十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺）凝胶电泳是分析生物体蛋白质常用的方法，其技术多采用Laemmli（1970）分析细菌蛋白的方法，该方法通过利用蛋白质具有分子量大小不同的特性分离不同的蛋白质，分离效果显著。之后随着二维电泳的逐渐发展，双向电泳成为了蛋白质组研究领域中的关键技术之一。但无论是SDS-PAGE凝胶电泳还是双向电泳，样品的制备都是其中关键的一步，在样品制备过程中应遵循三个基本原则：1）尽可能的提高样品蛋白的溶解度，减少蛋白质的损失；2）减少对蛋白质的人为修饰；3）破坏蛋白质与其他生物大分子的相互作用，使蛋白质处于完全变性状态。由于提取的植物材料不同，使用的蛋白裂解缓冲液也各不相同，需要通过不同试剂的合理组合，才能达到对样品蛋白的最大提取。在提取过程中通过使用一些辅助增溶药剂来提高蛋白质的溶解性，特别是膜蛋白和疏水蛋白，其中尿素是较理想的中性增溶剂，它能很好地提高蛋白质的溶解度，9mol/L以上的尿素适用于水稻叶片蛋白质的提取；硫脲是另一种增溶剂，在膜蛋白的提取中应用较多(Pasquali等1997)，但由于它不溶于水、溶于高浓度尿素的特性，需与尿素混合使用，硫脲使用浓度为2mol/L；去垢剂也可有效地增加大多数蛋白质的溶解性，早期常用TritonX-100和NP-40等非离子去垢剂，近几年改用CHAPS等新型两性离子去垢剂；还原剂最常用的是二硫苏糖醇（DTT）。专利《冬油菜根质外体抗冻蛋白的提取方法》（专利号CN201310313597.0，公告号CN103333234A，公告日2013.10.2）中公开的含β-巯基乙醇的蛋白裂解液在植物蛋白提取中应用广泛，但β-巯基乙醇是剧毒物质，对人体危害极大，并且该裂解液对质外体抗冻蛋白样品的裂解不够充分，使得蛋白质的损失较大；专利《一种蛋白标样的制备方法及蛋白裂解液》（专利号ZL201010197856.4，公告号CN101865796B，公告日2011.12.21）中公开了将标准蛋白样品溶于含尿素的蛋白裂解液中，得到蛋白质标样的方法，在该蛋白质标样制备过程中使用含7～9M尿素的蛋白裂解液。但是上述专利中的蛋白裂解液不适用于冬油菜质外体抗冻蛋白的裂解，获得的蛋白质含量较低，且蛋白图谱不清晰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冬油菜叶片质外体抗冻蛋白标样制备方法，能获得较高含量的蛋白质，检测到的蛋白条带数多而清晰。

本发明的另一个目的是提供一种上述制备方法中所用的蛋白裂解液。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种冬油菜叶片质外体抗冻蛋白标样制备方法，将冬油菜叶片质外体抗冻蛋白干粉溶于含尿素的蛋白裂解液中保存，即得冬油菜叶片质外体抗冻蛋白标样；

所述的冬油菜叶片质外体抗冻蛋白干粉是用质外体抗冻蛋白提取法从强冬性白菜型冬油菜油菜陇油7号和强冬性甘蓝型冬油菜Vision中提取的。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述制备方法中使用的蛋白裂解液，该蛋白裂解液中含有尿素，且尿素的摩尔体积浓度为6～10mol/L。