本发明专利技术公开了一种鉴定蛋白质中半胱氨酸数量的方法，特别是公开了一种鉴定小麦高分子量谷蛋白亚基中半胱氨酸数量的方法。通过该方法可以快速、准确的鉴定小麦高分子量谷蛋白亚基和等位基因的组成，并且能够确定每个高分子量谷蛋白亚基中含有的半胱氨酸残基的数目。本发明专利技术方法可应用于小麦品质改良和高分子量谷蛋白亚基中半胱氨酸残基数量的快速检测，从而发掘和筛选优质亚基，提高品质改良的效率。此外，本发明专利技术方法还可以对羽扇豆中盐溶蛋白和水溶蛋白中所含有的半胱氨酸残基数目进行鉴定，进而形成半胱氨酸残基数目鉴定的一套完整的技术体系。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种鉴定蛋白质中半胱氨酸数量的方法及其应用，特别是涉及一种快速鉴定小麦高分子量谷蛋白亚基中半胱氨酸数量的方法及其在小麦品质改良中的应用。
技术介绍
小麦是世界上最重要的三大粮食作物之一，其产量仅次于玉米排名第二，我国的小麦种植面积、总产量和消费量居世界首位。小麦种子营养丰富，富含淀粉、蛋白质、脂肪、 矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸及维生素A等，非常符合人体生理需要，对人体健康十分有益。世界上约有35%的人口以小麦为主食，小麦蛋白是人类重要的植物蛋白质来源，约占谷物蛋白质的38. 4% ；而且小麦面粉可以制作面包、馒头、饼干、蛋糕、面条、油条、 油饼、火烧、烧饼、煎饼、水饺、煎饺、包子、馄饨、蛋卷、方便面、年糕、意式面食等食物；发酵后可制成啤酒、酒精、伏特加等。小麦这种特殊的和面加工特性主要是由小麦种子贮藏蛋白的结构和特性决定的(Wrigley，Giant proteins with flour power. Nature, 1996, 381:738-739)。小麦贮藏蛋白是指醇溶蛋白(gliadins)和麦谷蛋白(glutenins)，这两类蛋白的含量较大，约占种子蛋白的85%，其中，麦谷蛋白主要决定面团的弹性，而醇溶蛋白则决定面团的延展性(Payne, Geneticsof wheat storage proteins and the effect of allelic variation on bread making quality. Ann. Rev. Plant Physiol.，198738 141-153)ο自然界中，大多数蛋白质都含有半胱氨酸残基，半胱氨酸残基之间可以形成二硫键，而二硫键对蛋白质的三级和四级结构的稳定性是非常重要的(Thornton， Disulphidebridges in globular proteins. J. Mol. Biol.，1981，151 :261-287 ；Wetzel, Harnessingdisulfide-bonds using protein engineering.Trends Biochem. Sci.， 1987,12 :478-482) 0 二硫键可以使蛋白质免受损坏并且可以增加蛋白质的半衰期，因此二硫键可以维持蛋白的稳定性(Hogg，Disulfide bonds as switches for protein function. Trends Biochem. Sci.，2003，28 :210-214)。由于二硫键对谷蛋白的结构和功能有着非常重要的作用，作物科学研究工作者对二硫键非常关注。小麦高低分子量谷蛋白亚基就是通过二硫键而形成谷蛋白聚合体的(Masci S，D’ Ovidio R，Lafiandra D， Kasarda DD, Characterization of alow-molecular-weight glutenin subunit gene from bread wheat and the correspondingprotein that represents a major subunit of the glutenin polymer. Plant Physiol.，1998，118 :1147-1158)，而聚合体的大小对面粉品质的影响是巨大的(Masci S, Rovelli L, KasardaDD, Vensel WH, Lafiandra D, Characterisation and chromosomal localization of C~type1ow-molecular~weight glutenin subunits in the bread wheat cultivar Chinese Spring. Theor. Appl. Genet., 2002，104 :422-428)。公认的优质亚基1Dx5就是由于多了一个额外的半胱氨酸残基导致聚合体变大从而大大提高了面粉的品质。因此，半胱氨酸残基数目对小麦的品质有着非常重要的影响。检测半胱氨酸残基数目对发现优质亚基及小麦的品质改良都具有十分重要的作用，但目前国内外还缺乏快速、高效鉴定小麦高分子量谷蛋白亚基半胱氨酸数量的方法。
技术实现思路
近年来，随着生物质谱技术的发展，不同质谱技术已成为鉴定小麦谷蛋白亚基的一种强大工具(Zhang Y, Li X，Yan Y, Xiong X，An X，Zhang Q, Pei Y, Gao L, HsamSLK, Zeller FJ,Molecular characterization of two novel x—type HMW glutenin genesfrom Aegilops tauschii and implications for the evolution of Glu-Dl-I alleles. Genetics,2008,178 :23-33 ；Qian Zhang, Yanmin Dong, Xueli An, Aili Wang, Yanzhen Zhang, Xiaohui Li, Xianchun Xia, Zhonghu He, Yueming Yan Characterization of HMWglutenin subunits in common wheat and related species by matrix-assisted laserdesorption/ionisation time—of—flight mass spectrometry(MALDI-TOF-MS). Journal ofCereal Science,2008,47 :252-261 ；Li Liu, Aili Wang, Rudi Appels, Junhong Ma, Xianchun Xia, Ping Lan, Zhonghu He, Frank Bekes, Yueming Yan, Wujun Ma, AMALDI-TOF based analysis of high molecular weight glutenin subunits for wheatbreeding. Journal ofCereal Science, 2009, 50 J95-301)。和以往的传统方法相比， 质谱更精确、更灵敏快速。本专利技术的目的在于建立一种稳定、快速的质谱方法，从而可以对待测蛋白中的半胱氨酸残基的数目，特别是对小麦高分子量谷蛋白亚基中的半胱氨酸残基的数目进行鉴定的方法。通过该方法，可以快速、准确的鉴定小麦高分子量谷蛋白亚基和等位基因的组成， 并且能够确定每个高分子量谷蛋白亚基中含有的半胱氨酸残基的数目。上述待测蛋白来自小麦或羽扇豆。本专利技术方法的原理4-乙稀吡啶可以结合半胱氨酸从而阻止半胱氨酸形成二硫键，因此，一个4-乙稀吡啶可以和一个半胱氨酸结合。在提取谷蛋白亚基时，一组样品加入 4-乙稀吡啶，另一组样品不加4-乙稀吡啶，然后进行质谱鉴定。谷蛋白亚基增加的分子量和该亚基所含有的半胱氨酸数目相关，即高分子量谷蛋白亚基每含有一个半胱氨酸残基，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种鉴定待测蛋白中半胱氨酸残基数量的方法，是利用生物质谱方法根据用４－乙稀吡啶处理和未用４－乙稀吡啶处理的待测蛋白分子量的变化，确定待测蛋白中半胱氨酸残基的数量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：晏月明，王轲，李小辉，马武军，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：11
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