Nghiên cứu xác định hệ protein màng trong huyết thanh của bệnh nhân mắc hội chứng mạch vành cấp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Trần Thái Thƣợng NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ PROTEIN MÀNG TRONG HUYẾT THANH CỦA BỆNH NHÂN MẮC HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Trần Thái Thƣợng NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ PROTEIN MÀNG TRONG HUYẾT THANH CỦA BỆNH NHÂN MẮC HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Lê Thị Bích Thảo PGS TS Trịnh Hồng Thái Hà Nội – 2013 Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Thị Bích Thảo PGS TS Trịnh Hồng Thái, người thầy tận tình bảo, hướng dẫn tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu khoa học thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo, cô giáo Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tận tình giảng dạy, dìu dắt tơi thời gian học tập Trường Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS TS Phan Văn Chi, toàn thể anh chị làm việc Phịng Hóa sinh Protein, Phịng thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Gen, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam hết lịng định hướng giúp đỡ tơi thực thành công luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Tim mạch, Bệnh viện Bạch Mai, Hà Nội cung cấp mẫu tạo điều kiện thuận lợi cho trình thực đề tài Cuối cùng, tơi vơ biết ơn gia đình bạn bè khích lệ, động viên, giúp đỡ chỗ dựa vững cho quãng thời gian qua Luận văn thực với hỗ trợ kinh phí từ Đề tài Độc lập cấp Nhà nước số 03/2011 PTNTĐ/HĐ-ĐTĐL Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Học viên Trần Thái Thượng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT i MỞ ĐẦU Chƣơng - TỔNG QUAN 1.1 HUYẾT THANH K20 – Sinh học thực nghiệm –i– Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ 1.1.1 Khái niệm huyết 1.1.2 Đặc điểm, thành phần hệ protein huyết 1.1.3 Chức protein huyết 1.1.4 Phƣơng pháp proteomics ứng dụng nghiên cứu hệ protein huyết 1.2 PROTEIN MÀNG VÀ CÁCH TIẾP CẬN PROTEOMICS TRONG NGHIÊN CỨU 12 1.2.1 Vai trò protein màng 12 1.2.2 Ứng dụng proteomics nghiên cứu protein màng 15 1.3 HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP 17 1.3.1 Bệnh động mạch vành hội chứng mạch vành cấp 17 1.3.2 Các phƣơng pháp chẩn đoán hội chứng mạch vành cấp 18 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU GẦN ĐÂY VỀ PROTEIN MÀNG VÀ TIM MẠCH 19 1.4.1 Những nghiên cứu giới 19 1.4.2 Những nghiên cứu Việt Nam 20 Chƣơng - NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 21 2.1 NGUYÊN LIỆU 21 2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 21 2.2.2 Hóa chất 21 2.1.3 Thiết bị 22 2.2 PHƢƠNG PHÁP 22 2.2.1 Loại albumin IgG huyết “Aurum™Serum Protein Mini Kit” 23 2.2.2 Xác định hàm lƣợng protein tủa để tinh mẫu 24 2.2.3 Điện di gel polyacrylamide có SDS (SDS-PAGE) 25 2.2.4 Thủy phân protein trypsin gel 26 2.2.5 Sắc kí đa chiều phân tích khối phổ 26 2.2.6 Nhận diện protein qua phổ khối lƣợng thu đƣợc 27 2.2.7 Nhận diện phân loại protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 29 Chƣơng - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 KẾT QUẢ 31 3.1.1 Loại albumin IgG huyết 31 3.1.2 Tủa protein huyết 32 3.1.3 Phân tách protein huyết SDS-PAGE 34 3.1.4 Nhận diện protein màng huyết 35 3.1.5 Phân tích liệu vị trí dƣới tế bào protein màng 40 3.1.6 Phân tích liệu chức protein màng 42 K20 – Sinh học thực nghiệm – ii – Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ 3.1.7 Phân tích liệu q trình sinh học mà protein màng tham gia 44 3.1.8 Phân tích liệu khối lƣợng cải biến sau dịch mã protein màng 47 3.1.9 Dự đoán vùng xuyên màng qua chƣơng trình tin sinh học 49 3.2 THẢO LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC I Phụ lục Danh sách bệnh nhân I Phụ lục Danh sách protein màng nhận diện đƣợc huyết bệnh nhân ACS kết dự đoán số vùng xuyên màng III K20 – Sinh học thực nghiệm – iii – Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Các hóa chất đƣợc sử dụng nghiên cứu .21 Bảng Các thành phần tạo gel 25 Bảng Phân loại protein theo vị trí dƣới tế bào 40 Bảng Phân loại protein theo chức 42 Bảng Phân loại protein theo trình sinh học 45 Bảng Phân loại protein theo khối lƣợng 47 Bảng Phân loại protein theo cải biến sau dịch mã 48 Bảng Kết dự đoán vùng xuyên màng (TMD) 53 Bảng Kết dự đoán số lƣợng protein theo số vùng xuyên màng (TMD) 54 K20 – Sinh học thực nghiệm – iv – Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Một số kiểu định vị protein màng 14 Hình Quy trình phân tích mẫu huyết 23 Hình Quy trình nhận diện protein màng từ liệu phổ khối lƣợng thu đƣợc 28 Hình Thông số tra cứu liệu protein phần mềm Mascot 29 Hình Kết loại albumin IgG Aurum™ Serum Protein Mini Kit .32 Hình Hình ảnh điện di SDS-PAGE kết tủa protein acetone .33 Hình Hình ảnh điện di mẫu huyết bệnh nhân ACS sau tủa protein acetone 34 Hình Hình ảnh minh họa phân đoạn huyết bệnh nhân ACS đƣợc cắt gel SDS – PAGE 35 Hình Hình ảnh minh họa kết nhận diện protein phần mềm Mascot 37 Hình 10 Hình ảnh minh họa thơng số protein đƣợc nhận diện phƣơng pháp khối phổ .37 Hình 11 Hình ảnh minh họa thơng tin protein sở liệu UniProt 38 Hình 12 Hình ảnh minh họa kết tìm kiếm thơng tin protein từ sở liệu UniProt 38 Hình 13 Hình ảnh minh họa thơng tin chi tiết protein màng 39 Hình 14 Tỉ lệ phân bố dƣới tế bào protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 41 Hình 15 Tỉ lệ theo chức protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 43 Hình 16 Tỉ lệ tham gia vào trình sinh học protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 46 Hình 17 Tỉ lệ theo khối lƣợng protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 47 Hình 18 Tỉ lệ loại cải biến sau dịch mã protein màng huyết bệnh nhân mạch vành cấp 49 K20 – Sinh học thực nghiệm –v– Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ Hình 19 Hình ảnh minh họa kết dự đốn vùng xun màng chƣơng trình TMHMM 50 Hình 20 Hình ảnh minh họa kết dự đốn vùng xun màng chƣơng trình SOSUI 51 Hình 21 Hình ảnh minh họa kết dự đoán vùng xuyên màng chƣơng trình Phobius .52 Hình 22 Hình ảnh so sánh kết dự đốn TMD chƣơng trình tin sinh học 53 Hình 23 Hình ảnh so sánh kết dự đốn số lƣợng TMD chƣơng trình tin sinh học 55 K20 – Sinh học thực nghiệm – vi – Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ BẢNG KÍ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên Tiếng Anh ACN Acetonitrile ACS Acute Coronary Syndrome Hội chứng mạch vành cấp amu Atomic mass unit Đơn vị khối lƣợng nguyên tử APS Ammonium persulfate BSA Bovine serum albumin CK Creatine kinase Da Dalton DTT Dithiothreitol ESI Electrospray Ionization FA Formic acid gi GenInfo Identifier GO Gen Ontology HBPP Human Brain Proteome Project Dự án Hệ protein Não Ngƣời H-FABP Heart-type fatty acid binding protein Protein gắn acid béo tim HLPP Human Liver Proteome Project Dự án Hệ protein Gan Ngƣời HPPP Human Plasma Proteome Project Dự án Hệ protein Huyết tƣơng Ngƣời HPLC High Performance Liquid Chromatography Sắc kí lỏng hiệu cao K20 – Sinh học thực nghiệm Tên Tiếng Việt Albumin huyết bò Đan tơn (Đơn vị khối lƣợng) Ion hóa phun điện Số định danh protein –i– Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN Trần Thái Thượng Luận văn Thạc sĩ HUPO Human Proteome Organization IAA Indole-3-Acetic Acid KB Knowledgebase LC Liquid Chromatography Sắc kí lỏng LNCaP Lymph Node Carcinoma of Prostate Ung thƣ biểu mô hạch tuyến tiền liệt MDLC Multidimentional Liquid Chromatography Sắc kí lỏng đa chiều MS Mass Spectrometry Phổ khối lƣợng NCBI National Center for Biotechnology Information Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia NGEP_L New Gene Expressed in Prostate Long Gene đƣợc biểu tuyến tiền liệt Nr non reducdant PIR Protein Information Resource Nguồn Thông tin Protein PSI Proteomics Standards Initiative Sáng kiến Proteomics chuẩn RP Reversed Phase Ngƣợc pha SCX Strong Cation Exchange Trao đổi cation mạnh SDS Sodium Dodecyl Sulfate SDS-PAGE SDS-Polyacrylamide Gel Electrophoresis Điện di gel polyacrylamide có SDS SIB Swiss Institute of Bioinformatics Viện Tin sinh học Thụy Sĩ TEMED Tetramethylethylenediamine TFA Trifluroacetic acid K20 – Sinh học thực nghiệm – ii – Tổ chức nghiên cứu Hệ protein Ngƣời Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN ... proteomics nghiên cứu protein màng 15 1.3 HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP 17 1.3.1 Bệnh động mạch vành hội chứng mạch vành cấp 17 1.3.2 Các phƣơng pháp chẩn đoán hội chứng mạch vành cấp. .. KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - Trần Thái Thƣợng NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ PROTEIN MÀNG TRONG HUYẾT THANH CỦA BỆNH NHÂN MẮC HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114... tích hệ protein thể Tại Việt Nam, nghiên cứu proteomics đƣợc tiến hành số năm qua đạt đƣợc kết định Trên sở chúng tơi thực đề tài ? ?Nghiên cứu xác định hệ protein màng huyết bệnh nhân mắc hội chứng