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中国大鲵(Andrias davidianus)是现存大鲵种类中体型最大的一种比较原始的两栖动物,幼体用外腮呼吸,发育成体后外鳃消失改用肺呼吸。大鲵由从水生到陆生的过渡性身体结构和遗传的多样性都表明大鲵有很大的研究价值。目前研究有关大鲵禁食蛋白组学方面比较少。肺是两栖动物体内重要的器官,在物质运输、生物氧化等方面发挥不可替代的作用。两栖类处于由水生动物向陆生动物进化的过渡阶段,对其肺呼吸活动方式的研究有助于了解脊椎动物呼吸系统的进化过程。从蛋白质组学水平研究肺在耐饥饿中的作用,有助于丰富对肺功能的认识和了解动物的饥饿适应性机理。本课题以中国大鲵禁食过程中肺为研究对象,用质谱鉴定技术、双向电泳并结合同位素标记相对和绝对定量技术,整合了有关中国大鲵禁食过程中肺蛋白的表达丰度等数据,通过IPA软件和相关网站对所得蛋白数据进行生物信息学分析,共从以下两个生理活动讨论了中国大鲵禁食过程中肺呼吸的相关蛋白:(1)物质运输相关:在中国大鲵禁食中451种蛋白直接参与物质运输,涉及氨基酸及其衍生物运输、蛋白定位与运输、碱基与核苷及核苷酸运输、DNA运输、RNA运输、脂类运输、糖类运输、维生素与辅酶运输、有机酸运输、离子运输、囊泡介导的运输等。237种蛋白参与调节物质运输的信号通路,包括腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)、钙离子(Calcium)、细胞分裂周期蛋白42(Cdc42)等11条物质运输相关信号通路。(2)生物氧化相关:在中国大鲵禁食中113种蛋白直接参与生物氧化,涉及生物氧化、氧化还原、电子传递链、过氧化氢代谢、超氧化物代谢等。125种蛋白参与调节生物氧化的信号通路,包括腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)和蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)信号通路。相应的蛋白功能和软件分析证明大鲵禁食肺中生理活动和信号通路活动均有比较明显的变化。研究结果表明,中国大鲵禁食过程中肺的蛋白质的表达活动随着时间的增强而有着明显的变化。