TMT定量蛋白组学分析石斑鱼冷藏过程中质量劣化的相关蛋白质
Analysis of Proteins Associated with Quality Deterioration of Grouper Fillets Based on TMT Quantitative Proteomics during Refrigerated Storage
期刊: MOLECULES
影响因子：3.06
石斑鱼广泛分布于中国东部沿海地区，具有富含营养、肉质鲜美、低脂肪、高蛋白等特点，是高档筵席必备之上等食用鱼。由于其营养丰富，极易氧化酸败、受细菌污染、货架期较短、无法满足长时间保存的需求，因此如何抑制鱼体中微生物的生长和脂肪氧化，保存石斑鱼肉的新鲜度一直是此类海水鱼研究的热点。
本文采用定量蛋白质组TMT技术研究了石斑鱼鱼片冷藏后的蛋白质组变化，并从实验数据中筛选出潜在的生物标志物。通过差异蛋白与品质指标的相关性分析揭示了石斑鱼鱼片在冷藏条件下品质劣化的内在机理，为石斑鱼鱼片冷藏品质的深层次研究提供了新的视角。拜谱生物参与了蛋白质组学检测分析工作。
技术路线图
实验结果
1.品质的改变
pH，centrifugalloss%，texture均随着储存时间的增加而显著降低，有可能与微生物的生长引起的氨和胺的积累，肌原纤维蛋白的变性或蛋白质的降解有关。L*(lightness)，值明显下降，a*(redness/greenness)和b*(yellowness/blueness)值增加，有可能与鱼褐变、血红蛋白、肌红蛋白与氧气反应有关。
2.蛋白质定性定量结果
作者共获得21213个肽谱匹配（PSM）数和4649个唯一肽段。匹配到863个蛋白质，817个经数据分析后被定量为蛋白酶。
3.差异蛋白质结果
通过筛选条件Fold Change>1.2或FoldChange<0.83，p-values < 0.05。共有65种蛋白发生显著差异，其中在0天与6天比较组中获得差异蛋白24个，在0天与12天比较组中获得差异蛋白58个。可以看出，随着冷藏时间的增加，差异蛋白数量也随之增加。而这些显著变化的蛋白均有可能作为品质相关的潜在标志物。
4.生物信息学分析结果
作者将0天与6天比较组中获得的24个和在0天与12天比较组中获得的58个差异蛋白进行了GO功能富集分析，KEGG通路富集分析，蛋白质互作网络分析。
GO的分析结果显示，在第0天与第6天比较组的24个差异蛋白中，蛋白质主要分布在线粒体内膜组织和肌肉骨骼运动中，有可能与蛋白质水解过程有关。对于细胞组分，还发现了大分子复合物、细胞骨架和细胞器。在分子功能中，ATP酶活性、焦磷酸酶活性、水解酶活性和mRNA结合等相关的蛋白参与最多。在第0天与第12天比较组的58个差异蛋白中，更多的蛋白质参与了核糖核苷三磷酸代谢、核糖核苷三磷酸代谢和ATP代谢过程。细胞组分结果与第0天和第6天比较的结果相似。RNA结合、内肽酶、肽酶和磷酸丙糖异构酶主要参与分子功能分类。
KEGG结果显示，第0天和第6天的差异蛋白主要富集在MAPK信号途径（map04010）、核糖体途径（map03010）、香叶醇降解途径（map00281）和己内酰胺降解途径（map00930）。第0天和第12天的差异蛋白主要富集在糖酵解途径（map00010）、碳代谢途径（map01200）和不同环境中的微生物代谢途径（map01120）。其中比较重要的MAPK的激活可能与细胞凋亡有关，糖酵解途径则是动物死亡后的主要代谢途径。
蛋白质互做网络分析结果显示，蛋白质主要与碳代谢、不同环境中的微生物代谢、次生代谢产物的生物合成、抗生素的生物合成、糖酵解以及果糖和甘露糖代谢有关。Q90XG0、Q5MJ86、P51903和Q90474都与糖酵解有关，具有较高的连接性。B5DGM7（果糖二磷酸醛缩酶A）可能是整个代谢系统的关键点。
小编认为，作者在这里提到的果糖二磷酸醛缩酶A及与糖酵解有关的这些蛋白，可能是在冷藏条件下品质劣化起到关键作用的蛋白。小编建议后续试验可以采用PRM的技术先对这些关键的蛋白进行表达量的验证实验，后续则可通过细胞水平的实验验证相关蛋白的功能，从而进一步解释冷藏条件下品质劣化的内在机制。
5.差异显著表达蛋白与品质指标的相关性分析结果
作者采用Pearson相关分析法对65种差异蛋白质与石斑鱼鱼片冷藏期间的品质指标进行了相关性分析。结果显示，与pH值、Centrifugal Loss%、color（L*、a*、b*）和texture（hardness、chewiness、Gumminess）密切相关的蛋白质数量分别为4、3、6和8个。
作者根据差异蛋白的特殊功能将其分为五类：结合蛋白、代谢酶、热休克蛋白家族、蛋白质转换、结构蛋白，并对这些蛋白的功能进行了详细的描述和说明。
小结
这篇文章结构简洁清晰，更适合于刚接触蛋白质组学的老师和同学们阅读。特别是对于食品领域品质相关研究的老师和同学们，希望此篇文章的能够给老师们提供思路上面的参考，使更多的老师能够借助组学相关的技术解决更多的科学问题。
王健 撰文
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