Integrated analysis of phosphoproteome and ubiquitylome in epididymal sperm of buffalo (Bubalus bubalis)

doi:10.1002/mrd.23432

.2021年1月；88(1):15-33.

doi:10.1002/mrd.23432。 Epub 2020年11月2日。

水牛附睾精子磷蛋白组和泛素组的综合分析

张鹏飞¹, 黄玉林², Qiang Fu（功夫）¹, 翁潭河¹, 凯肖（Kai Xiao）¹, 张明（Ming Zhang）¹

附属机构

¹广西大学动物繁殖研究所亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，广西南宁。
²广西中医药大学基础医学院细胞与遗传学系，广西南宁。

PMID： 33140506
预防性维修识别码：项目管理委员会7894524
内政部： 10.1002/mrd.23432

水牛附睾精子磷蛋白组和泛素组的综合分析

张鹏飞等。摩尔再现偏差. 2021年1月.

.2021年1月；88(1):15-33.

doi:10.1002/mrd.23432。 Epub 2020年11月2日。

作者

张鹏飞¹, 黄玉林², Qiang Fu（功夫）¹, 翁潭河¹, 凯肖（Kai Xiao）¹, 张明（Ming Zhang）¹

附属机构

¹广西大学动物繁殖研究所亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，广西南宁。
²广西中医药大学基础医学院细胞与遗传学系，广西南宁。

PMID： 33140506
预防性维修识别码：项目管理委员会7894524
内政部： 10.1002/mrd.23432

摘要

在哺乳动物中，精子需要在附睾中成熟才能获得受精能力。然而，水牛精子成熟的分子机制尚不清楚。在翻译后修饰（PTM）水平上研究精子生理学有助于我们理解这些机制。蛋白质磷酸化和泛素化是许多生物过程调节中的主要PTM。在本研究中，据我们所知，我们报告了利用液相色谱-质谱联用亲和纯化技术从附睾头段、体段和尾段采集的精子的第一个磷酸蛋白质组和泛素体。共有294个蛋白质中的647个磷酸化位点和446个蛋白质中1063个泛素化位点被鉴定。其中一些蛋白质与细胞发育过程和能量代谢途径有关。有趣的是，84个蛋白质同时被磷酸化和泛素化。其中一些蛋白质参与精子发生、生殖和精子细胞发育。总之，这些数据为进一步分析水牛和其他哺乳动物附睾精子中的磷酸化和泛素化提供了理论基础，并为探索精子成熟的生理机制提供了重要资源。

关键词：水牛附睾；磷酸化；蛋白质组学；精子成熟；无处不在。

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提交人声明不存在利益冲突。

数字

图1
确定的磷酸化和泛素化位点、肽和蛋白质的概况。（a）磷酸化和泛素化位点、肽和蛋白质的总数。（b）磷酸化丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基在已识别的磷酸化位点中的分布。（c）磷酸化和泛素化位点在一个蛋白质中的分布。（d）磷酸化和泛素化肽的分布基于其长度。（e）磷酸化和泛素化蛋白质之间重叠的总数

图2
基因本体论（GO）注释和已鉴定的磷酸化和泛素化蛋白质的京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路分析。这个x轴表示−log(第页值），以及y轴代表GO类别（生物过程、亚细胞定位和分子功能）和KEGG途径的名称

图3
糖酵解/糖异生途径。蓝色代表磷酸化蛋白质，红色代表泛素化蛋白质，黄色代表蛋白质都经历磷酸化和泛素化

图5
磷酸蛋白质组和泛素体的综合分析。（a）对经磷酸化和泛素化修饰的84种蛋白质进行基因本体注释和京都基因百科全书和基因组通路分析。磷酸化和泛素化蛋白质的蛋白质-蛋白质相互作用网络聚集在（b）蛋白酶体和（c）糖酵解/糖异生中。蓝色代表磷酸化蛋白质，红色代表泛素化蛋白质，绿色代表蛋白质都经历磷酸化和泛素化。气泡大小代表相互作用的程度

图5
磷酸蛋白质组和泛素组的综合分析。（a）对经磷酸化和泛素化修饰的84种蛋白质进行基因本体注释和京都基因百科全书和基因组通路分析。磷酸化和泛素化蛋白质的蛋白质-蛋白质相互作用网络聚集在（b）蛋白酶体和（c）糖酵解/糖异生中。蓝色代表磷酸化蛋白质，红色代表泛素化蛋白质，绿色代表蛋白质都经历磷酸化和泛素化。气泡大小代表相互作用的程度

图5
磷酸蛋白质组和泛素体的综合分析。（a）基因本体论注释和京都基因和基因组百科全书对84种经磷酸化和泛素化修饰的蛋白质进行了通路分析。磷酸化和泛素化蛋白质的蛋白质-蛋白质相互作用网络聚集在（b）蛋白酶体和（c）糖酵解/糖异生中。蓝色代表磷酸化蛋白质，红色代表泛素化蛋白质，绿色代表蛋白质都经历磷酸化和泛素化。气泡大小代表相互作用的程度

图6
验证某些蛋白质的磷酸化和泛素化。（a）蛋白质PSMA3、PSMA3（pS250）、RAF1和RAF1（pS621）的免疫荧光分析。PSMA3和PSMA3（pS250）表达于附睾精子的顶体、颈部和尾部，RAF1表达于顶体和尾部，而RAF1（pS621）仅位于附睾精尾部。比例尺 = 20 微米。（b）水牛附睾精子中蛋白质PSMA3、PSMA3（pS250）、RAF1和RAF1（pS621）的Western blot分析。（c）泛素化蛋白HSPA2和UCHL1的免疫沉淀（IP）/western blot分析。组织裂解物由泛素、HSPA2和UCHL1抗体免疫沉淀，对照组（免疫球蛋白G[IgG]）、泛素化蛋白HSPA2与UCHL1出现在泛素-IP下拉列表中，泛素蛋白也出现在UCHL1-IP和HSPA2-IP下拉列表中，通过Western blot分析与IgG对照进行比较。DAPI，4′，6-二氨基-2-苯基吲哚；异硫氰酸荧光素

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1. Bromfield，E.G.、McLaughlin，E.A.、Aitken，R.J.和Nixon，B.（2016）。热休克蛋白成员A2与人类精子中的血管紧张素转换酶和蛋白质二硫异构酶A6形成稳定的复合物。人类分子生殖，22（2），93–109。-公共医学
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1. Chauvin，T.、Xie，F.、Liu，T.，Nicola，C.D.、Yang，F.，Camp，D.G.、Roberts，K.（2012）。小鼠附睾精子深层蛋白质组的系统分析。生殖生物学，87（6），141。-项目管理咨询公司-公共医学

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[1] Baska，K.M.、Manandhar，G.、Feng，D.、Agca，Y.、Tengowski，M.W.、Sutovsky，M.和Sutovski，P.（2010年）。哺乳动物附睾细胞外泛素化的机制。细胞生理学杂志，215（3），684-696。-公共医学

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[5] Bromfield，E.G.、McLaughlin，E.A.、Aitken，R.J.和Nixon，B.（2016）。热休克蛋白成员A2与人类精子中的血管紧张素转换酶和蛋白质二硫异构酶A6形成稳定的复合物。人类分子生殖，22（2），93–109。-公共医学

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[7] Bustos，D.、Bakalarski，C.E.、Yang，Y.、Peng，J.和Kirkpatrick，D.S.（2012年）。通过肽基免疫亲和富集表征泛素化位点。分子与细胞蛋白质组学，11（12），1529–1540。-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Bustos，D.、Bakalarski，C.E.、Yang，Y.、Peng，J.和Kirkpatrick，D.S.（2012年）。通过肽基免疫亲和富集表征泛素化位点。分子与细胞蛋白质组学，11（12），1529–1540。-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Chauvin，T.、Xie，F.、Liu，T.，Nicola，C.D.、Yang，F.，Camp，D.G.、Roberts，K.（2012）。小鼠附睾精子深层蛋白质组的系统分析。生殖生物学，87（6），141。-项目管理咨询公司-公共医学

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