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IJMS | 多组学联合解析二硫键异构酶对拟南芥根系生长的调控机制

发布时间：2024-07-24

球营养素二硫键异构酶（PDI，EC 5.3.4.1）就是一种硫醇-二硫键防被氧化的抹除酶，在崔化底物球营养素中二加硫物的防被氧化的和重排中起着至关必要的效用。在植被中，PDI主要的参予上下调整种子的不断涌现和胸部发育，带动胚乳中存贮球核蛋白酶的防被氧化的收折，有助于花粉的反应的转变成。然后，PDI在根茎发芽中的效用早先如果没有设计过。

2028年9月，东南大学时刘亚楠微商团队在IJMS（IF=5.6）上收录了题写“Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis”的理论探究论文范文。该理论探究利用PDI小分子抑制剂16F16清掉PDIdna，才能探析dna缺损对绿色常绿植物的影晌。毕竟是因为，16F16解决比较突出阻止拟南芥根茎的生长的。考虑到进三步探析16F16解决的影晌，原作者便用转录组测序和TMT酶联免疫法蛋清质组学对解决过的根来了表示谱定性了解。多个学联手定性了解揭露了16F16解决下拟南芥幼芽根茎减少的调整wifi网络，主耍密切相关苯丙烷动物结合和绿色常绿植物肾上腺素表现转导前提条件。拜谱生物为该研究成果提供了转录组测序和TMT定量蛋白质组学技术，这项研究增强了我们对PDIs在拟南芥根系生长中的重要作用的理解，并为16F16处理后根部缩短的调节机制提供了见解。

文章名称：Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis（IJMS，IF=5.6，2024.3）

客户单位：西北大学

研究材料：拟南芥

拜谱提供技术：转录组测序、TMT定量蛋白质组学

研究结果

16F16胁迫会抑制拟南芥根系生长

方便探究式16F16正确加工处理对植株发展发育的影响力，来进行了植株发展的含量不起反应可靠性试验。但是显示16F16正确加工处理对拟南芥植株发展发育有不错阻止性反应，且跟着16F16盐浓度的增大，对植株的阻止性反应日趋改善。

差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）的分析及亚细胞定位

笔者能够对16F16除理组和对比组确定转录组测序找到，16F16除理后总共有994个性别差异形容出来染色体组，表中330个染色体组上涨，664个染色体组下降。下降染色体组的數量欧亚于上涨形容出来染色体组的數量。由此，可不可以推断出16F16除理后PDI活性酶类的阻止造成某类关联蛋清的可折叠获得作用，故而阻止了关联染色体组形容出来的趋势分析（图1A）。为了能让进那步探析拟南芥根缩小的原子核工作机制，在使用TMT血清酶质组学进行分析了差表组和处里组两者之间血清酶质谱的发展。共鉴定结论出120个DEPs，表中53个调涨血清酶和68个再降血清酶，会发现3个与拟南芥根茎生长有关于的DEPs均再降（图1B）。

亚上皮细胞导航定位是关键点血清质模块的关键点各种因素。动用Uniprot拜谱生物对DEPs的亚肿瘤肿瘤细胞导航品牌精确定位确定推测。会根据推测导致，DEPs首要最靠近膜（33,40.24%）和胞质溶胶（13,15.85%）。DEPs首要导航定最靠近肿瘤肿瘤细胞结构这一个情况进的一步不支持了之前的表明。那么，导航定最靠近膜的DEPs对16F16整理有反应迟钝，并可能性影晌拟南芥小苗的根长生长发育（图1C）。

图1|DEGs和DEPs的研究分析及DEPs的亚体细胞准确定位

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

差异表达基因和差异表达蛋白质的通路分析

为研究方案拟南芥根部在16F16加工工作后的改善缘由，凭借GO聚集浅析对DEGs和DEPs的做用有特点采取进行种类。针对于转录组测序，GO进行种类数据显视，BP类目中更为明显聚集的DEGs注脚为“对影响的体现”、“对压为的体现”和“对化学工业工业的体现”，人类表观遗传遗传数差别为344个、2315个和194个（图2A）。上面的动物具体步骤中调整人类表观遗传遗传的比列很高，揭示16F16加工工作将会关键凭借调控与影响体现、胁迫体现和化学工业工业体现有关的具体步骤来降常绿仿真树木对胁迫的体现。KEGG环路浅析揭示，DEGs在“苯丙烷动物提炼”、“常绿仿真树木-致病菌体主动做用”、“常绿仿真树木肾上腺素讯号转导”、“木薯淀粉和绵白糖细胞代谢”和“MAPK讯号环路-常绿仿真树木”等方法中聚集。除常绿仿真树木肾上腺素讯号转导环路外，任何4种环路中调整人类表观遗传遗传较多（图2B）。

确认蛋白质组学结果分享看见，KEGG中偏态丰度的前10个是“苯丙烷类海洋动物制品人工”、“光合用”、“几种值物次生分解物的海洋动物制品人工”、“次生分解物的海洋动物制品人工”以其“分解经由”（图2D）。

图2|文化对比表现方法人类基因和文化对比表现方法淀粉酶质的环路具体分析、

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

蛋白质组学和转录组学联合分析

要为探求DEGs和DEPs左右的想关性，小说拜谱生物对转录组和淀粉酶质组展开了协同了解。共论文检测到16个分为DEGs，14个DEGs呈现态势想同，一个DEGs呈现态势不同。那么展开了KEGG聚集了解，可是是因为DEGs和DEPs特别聚集了苯丙烷类菌物结合经由，再度是因为苯丙烷类菌物结合经由是影向拟南芥小苗根茎骨骼发育的核心经由（图3)。

图3|转录组和蛋白质组的合作分享

(图源：Liu Y., et al., IJMS., 2024)

拜谱小结

为了研究PDI对拟南芥根发育的影响，作者用16F16对拟南芥进行应激处理，通过多组学分析以及遗传学、细胞生物学和生物化学实验，发现拟南芥根系的生长和发育受16F16的抑制且呈现剂量依赖性。本研究揭示了AtPDIs在根系生长发育中的潜在功能和机制，为未来PDI在拟南芥或其他植物中的功能研究奠定了基础。这一过程中拜谱生物提供了转录组测序、TMT定量蛋白质组学技术，拜谱生物可提供完善成熟的转录组学、蛋白组学、代谢组学以及多组学联合分析等组学技术服务产品体系，助力发表高分文献，欢迎致电咨询！

参考文献：Liu Y, Song P, Yan M, Luo J, Wang Y, Fan F. Integrated Transcriptome and Proteome Analysis Reveals the Regulatory Mechanism of Root Growth by Protein Disulfide Isomerase in Arabidopsis. Int J Mol Sci. 2024 Mar 22;25(7):3596. doi: 10.3390/ijms25073596

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