摘要：
【目的】二花脸猪是我国优良的地方猪种之一,冷冻精液可提高二花脸公猪的利用率,并加强其种质资源保护,但目前生产的二花脸猪冷冻精液基本不能满足生产需要。研究通过分析二花脸公猪不同耐冻性精子的蛋白质组学,以促进二花脸公猪精子耐冻性蛋白质标志物的筛选,从遗传水平分析精子耐冻性的影响因素,为提高精子耐冻性提供参考依据。【方法】通过冻存14头二花脸种公猪的精液,再对冷冻精液的冻后质量进行分析,根据精子冻后活率和冻后活力的高低筛选出耐冻性好和差(good freezability ejaculates,GFE和poor freezability ejaculates,PFE)的公猪各3头,利用串联质谱标记(tandem mass tag,TMT)技术对GFE组和PFE组的精子蛋白进行定量蛋白质组学分析,鉴定出GFE组和PFE组精子中的差异蛋白(differentially abundant proteins,DAPs)。利用GO富集分析对差异蛋白的功能进行注释,利用KEGG富集分析对差异蛋白的生物通路进行注释,通过STRING蛋白质互作数据库进行差异蛋白的互作网络分析并利用Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。【结果】研究发现GFE组和PFE组间共存在138个差异蛋白,PFE组与GFE组相比,有109个DAPs上调,29个DAPs下调。GO富集分析表明,共124个DAPs富集到47个GO term,主要富集到“细胞进程”“单有机体过程”“分子结合”“细胞”“细胞组分”等GO term。KEGG富集分析表明,DAPs主要富集到“肾素-血管紧张素系统”“补体和凝血级联”“血小板活化”等通路。从PPI网络可见53个节点和69条连接边线,有8个具有强互作关系的蛋白ALB、ACRBP、ACR、ZAN、ZPBP2、HSPA5、FGB、FGG,这些蛋白质的功能主要富集于“单受精”“有性生殖”“精细胞发育”等与动物生殖生理以及精子发生密切相关的功能。进一步分析表明,GFE组和PFE组间的DAPs主要包括氧化还原相关蛋白(GSTM3、PRDX5、ALB、PDIA1、PDIA4等)、精子发生与功能相关蛋白(HSPA5、MFGE8、DNAH1、DNAH7、CUL3等)、能量相关蛋白(HK1、PGM1等)以及凋亡与炎症相关蛋白(THBS1、ELSPBP1、CP等);PPI网络图分析可知3个DAPs(MME、ANPEP和PRCP)在肾素-血管紧张素系统(RAS)中相互作用。【结论】二花脸公猪不同耐冻性精子的蛋白质组分存在明显差异,可能对精子的冷冻性能产生影响,这些DAPs可作为精子耐冻性的候选蛋白标志物。
