磷酸化蛋白质组学技术分析抗菌肽merecidin抑制人肺腺癌A549细胞增殖的作用机制

摘要

目的:以磷酸化蛋白质组学技术分析抗菌肽merecidin处理人肺腺癌A549细胞后细胞内磷酸化蛋白质表达的差异,探究merecidin对肺腺癌A549细胞蛋白质活性、功能的影响以及涉及的信号通路。方法:采用9μmol/L merecidin处理肺腺癌A549细胞6 h,收集并提取总蛋白,SDS-PAGE检验全蛋白提取效果,加入胰酶来对蛋白质进行酶解。酶解所获肽段用TMT标记、采用HPLC分级分离、经IMAC磷酸化修饰富集以及液相色谱-质谱联用（HPLC-MS/MS）分离肽段。使用localization probability＞0.75的标准对鉴定数据进行过滤,利用GO（Gene Ontology）数据库、KEGG（KyotoEncyclopedia of Genes and Genomes）数据库和STRING数据库对磷酸化蛋白组学数据进行分析。结果:SDS-PAGE结果显示,经9μmol/L merecidin处理后的A549细胞全蛋白分离效果清晰、无明显降解,且实验组与对照组条带差异明显;质谱共鉴定出位于3 089个蛋白上的10 320个磷酸化修饰位点,以|Fold change|＞或＜1.5且P＜0.05为阈值从中筛选出差异明显的753个蛋白质及其1 172个磷酸化位点。蛋白质功能富集显示,磷酸化水平显著变化的蛋白质功能主要集中在蛋白质分子结合、代谢活性、分子功能调节、细胞进程、生物功能调节等方面;整合通路生物信息学分析结果显示,差异蛋白与Ras、PI3K/AKT、mTOR、AMPK等多条通路相关联;经过COG数据库筛选,发现差异性磷酸化蛋白主要集中在细胞信号转导、RNA转录、翻译后加工和修饰、核糖体合成蛋白质、细胞骨架蛋白形成及细胞内的物质转运和分泌、囊泡运输等多个方面;蛋白质互相作用层面分析结果显示,merecidin处理后的A549细胞中形成以MAPK1、RPL23A、SRSF3H、NCBP1等为关键蛋白的相互作用网,其中ATG2B、ULK1等蛋白显著上调,MAPK1、AKT1等蛋白显著下调。结论:磷酸化蛋白组学分析结果显示,抗菌肽merecidin可能通过MAPK、RPL23A、SRSF3H和AKT1等关键蛋白质在多方面生物功能和多条信号通路中发挥作用,促进肺腺癌A549细胞凋亡和自噬,从而抑制细胞的增殖。