老年性白内障与正常人晶状体的蛋白质组学研究

本课题拟用先进的蛋白质组学技术，首先研究人正常晶状体的"全部"蛋白质，建立人正常晶状体的蛋白质组数据库和表达谱。采用以液质联用质谱为核心的两种不同的技术路线，重复鉴定同一种混合样品，不仅可提高重复鉴定蛋白质的可信度，还可对鉴定出的蛋白质相互补充。其次，分别裂解人正常和老年性白内障的晶状体样品，提取两种样品的总蛋白，同时进行双向电泳，分别获得两种样品的电泳图谱，通过计算机辅助的影像，进行凝胶图像分析，找出差异蛋白质斑点，进行质谱鉴定和数据分析，寻找老年性白内障的"特征性蛋白质分子"，试图从新的角度阐明白内障的发病机理，为老年性白内障的防治提供新思路。同时这些老年性白内障的"特征性蛋白质分子"还可成为新药设计的分子靶点，对开发新药品有潜在的应用价值和为安全、有效人源性白内障单克隆抗体的开发，提供数据和研究基础，而且有发现新的蛋白质的可能。

年龄相关性核性白内障（age-related nuclear cataract, ARNC）是老年性白内障的主要类型，其基本病理改变为蛋白质发生变性。本研究通过先进的蛋白质组学方法，检测了人类正常晶状体的蛋白质表达谱；定量分析了ARNC和正常晶状体核的蛋白质组学差异；发现并鉴定了ARNC晶状体核中不可逆高分子量聚集体的组成。结果发现，（1）人类晶状体中近200种膜蛋白和超过400种细胞质蛋白得以鉴定。（2）9种不同的蛋白质在ARNC晶状体核中显著减少，其中6个蛋白 (αA-, βA3-, βA4-, βB1-, γD-晶状体蛋白和一个来自CRYGS家族的未知蛋白DKFZp434A0627) 随着白内障程度的增加而逐渐减少。另外3种蛋白 (αB-晶状体蛋白，3-磷酸甘油醛脱氢酶[GAPDH]和视黄醛脱氢酶1) 没有呈现这种趋势。（3）在ARNC晶状体内存在不可逆的高分子量聚集体，这些聚集体主要来源于各种晶状体蛋白，同时还包括Filensin, Phakinin和碳酰还原酶1，在所有组分中αA-晶状体蛋白含量最高。αA-, αB-, γD-晶状体蛋白和DKFZp434A0627比其他晶状体蛋白更容易聚集。这些结果提示，GAPDH，视黄醛脱氢酶1以及某些晶状体蛋白的减少可能参与ARNC的形成；晶状体蛋白，尤其是αA-晶状体蛋白在白内障产生和发展过程中发生不可逆的聚集，细胞骨架蛋白Filensin和Phakinin以及碳酰还原酶1可能参与和加速这一过程。