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一种奶牛早期妊娠阶段血清中的差异蛋白及其用途

摘要

本发明公开了一种奶牛早期妊娠阶段血清中的差异蛋白及其用途,涉及奶牛饲养领域,差异蛋白为妊娠差异蛋白、空怀差异蛋白和反向差异蛋白,妊娠差异蛋白包括ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1、LOXL2、CPB2、LYST、RDH11、TRABD、TRIM67和/或TRMT112,空怀差异蛋白包括IGL,反向差异蛋白包括HBB和HP;差异蛋白用于判断奶牛是否妊娠、是否存在早期胚胎丢失或提高胚胎存活率。本发明能够判断受精后的奶牛是否妊娠或者空怀,及时对空怀奶牛实施同期发情和再次人工授精,并且能够进行早期胚胎丢失预警、制备保胎素,全面能够提高牛群的妊娠率和繁殖效率。

著录项

  • 公开/公告号CN104987379A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-10-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 武汉市畜牧兽医科学研究所;

    申请/专利号CN201510398595.5

  • 申请日2015-07-08

  • 分类号C07K14/47(20060101);C07K16/40(20060101);C07K16/00(20060101);C07K14/805(20060101);C12N9/04(20060101);G01N33/68(20060101);G01N33/573(20060101);

  • 代理机构北京捷诚信通专利事务所(普通合伙);

  • 代理人王卫东

  • 地址 430208 湖北省武汉市江夏区金口街纸金长山路2号

  • 入库时间 2023-12-18 11:33:29

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-08-03

    授权

    授权

  • 2016-12-28

    著录事项变更 IPC(主分类):C07K14/47 变更前: 变更后: 申请日:20150708

    著录事项变更

  • 2015-11-18

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07K14/47 申请日:20150708

    实质审查的生效

  • 2015-10-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及奶牛饲养领域,具体涉及一种奶牛早期妊娠阶段血清 中的差异蛋白及其用途。

背景技术

奶牛繁殖性能的好坏,不仅影响奶牛数量的增加和质量的提高, 还影响奶牛的生产性能和经济效益,因此,奶牛的妊娠率受到各国奶 牛业的广泛重视。

目前的统计结果显示,尽管奶牛的受精率达90%,但是平均产犊 率只有40%~55%,约70%~80%的胚胎/胎儿损失发生在妊娠前3 周,其中14~18天母体妊娠识别时期的早期胚胎丢失为主。

因此,尽早对人工授精后的奶牛进行妊娠诊断,及时分辨妊娠奶 牛和空怀奶牛,对妊娠奶牛进行有效监控,防止胚胎损失;对空怀奶 牛实施同期发情和再次人工授精,可提高牛群的妊娠率和繁殖效率。

目前,通常采用直肠检查和ELISA试剂盒诊断奶牛是否妊娠, 直肠触诊法是通过实践经验丰富的工作人员触摸奶牛直肠,劳动强度 较大、工作效率较低,难以在奶牛妊娠早期进行诊断,容易造成奶牛 的产犊间隔延长、繁殖率降低、产奶量减少,增加了饲养管理的成本, 降低了奶牛养殖的经济效益。采用直肠触诊法进行诊断时,最早可于 奶牛人工授精后35天进行诊断,而且容易触及子宫和胎膜,对早期 胚胎造成伤害,甚至导致母牛直肠组织破坏。

ELISA(酶联免疫吸附实验)试剂盒是通过判断奶牛血清中的 PAG(妊娠相关糖蛋白)含量,进而判断受精28天以上的奶牛是否 妊娠,不能准确判断奶牛受精后一个情期内(21天)是否妊娠,进 而难以排查受精后14~18天的奶牛是否为空怀奶牛。

专利号为201410294733.0的发明专利申请提供了一种基于 BRCA2蛋白、mRNA诊断奶牛是否妊娠的方法及用途,该方法根据 BRCA2蛋白在妊娠奶牛和空怀奶牛体内的差异,判断奶牛是否妊娠, 该方法只能在奶牛人工授精后18天进行早期妊娠诊断,而且由于该 蛋白在妊娠早期阶段的表达趋势并不一致,能否用于奶牛早期胚胎丢 失的预警也尚无界定。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种奶牛早 期妊娠阶段血清中的差异蛋白,所述差异蛋白为妊娠差异蛋白、空怀 差异蛋白和反向差异蛋白,妊娠差异蛋白包括ARHGAP42、EFEMP1、 GTF2F1、LOXL2、CPB2、LYST、RDH11、TRABD、TRIM67和 TRMT112,空怀差异蛋白包括IGL,反向差异蛋白包括HBB和HP; 所述差异蛋白用于判断奶牛是否妊娠。

一种使用权利要求1所述的奶牛早期妊娠阶段血清中的差异蛋 白判断奶牛妊娠的方法,检测受精时间大于等于14天的奶牛血清中 差异蛋白含量是否符合下列条件之一,若符合,则该奶牛为妊娠奶牛, 所述条件为:

(1)血清中ARHGAP42蛋白含量大于等于未受精奶牛血清中 ARHGAP42蛋白含量的2.80倍;

(2)血清中EFEMP1蛋白含量大于等于未受精奶牛血清中 EFEMP1蛋白含量的2.03倍;

(3)血清中GTF2F1蛋白含量大于等于未受精奶牛血清中 GTF2F1蛋白含量的2.83倍;

(4)血清中LOXL2蛋白含量大于等于未受精奶牛血清中 LOXL2蛋白含量的2.04倍;

(5)血清中CPB2蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中CPB2 的0.76倍;

(6)血清中LYST蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中LYST 的0.65倍;

(7)血清中RDH11蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中RDH11 的0.23倍;

(8)血清中TRABD蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中 RDH11的0.62倍;

(9)血清中TRIM67蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中 TRIM67的0.18倍;

(10)血清中TRMT112蛋白含量小于等于未受精奶牛血清中 TRMT112的0.60倍;

(11)血清中HBB蛋白含量x1为未受精奶牛血清中HBB蛋白 含量y1的0至0.73倍;

(12)血清中的HP蛋白含量X2为未受精奶牛血清中HP蛋白含 量Y2的0至0.67倍;

(13)同时符合条件(2)至(12)中两个或两个以上。

在上述技术方案的基础上,该方法之后还包括以下步骤:

判断妊娠奶牛血清中的ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1和/或 LOXL2蛋白在受精后14天至28天是否一直上调表达,若是,该奶 牛的胚胎稳定,若否,该妊娠奶牛存在胚胎丢失的风险;

或者判断妊娠奶牛血清中的CPB2、LYST、RDH11、TRABD、 TRIM67和/或TRMT112蛋白在受精后14天至28天是否一直下调表 达,若是,该奶牛的胚胎稳定,若否,该妊娠奶牛存在胚胎丢失的风 险。

在上述技术方案的基础上,判断奶牛为妊娠奶牛之后还包括以下 步骤:判定所述妊娠奶牛中x1>0.82y1时,该奶牛存在流产风险。

在上述技术方案的基础上,判断奶牛为妊娠奶牛之后还包括以下 步骤:判定所述妊娠奶牛中X2>0.69Y2时,该奶牛存在流产风险。

一种使用权利要求1所述的奶牛早期妊娠阶段血清中的差异蛋 白判断奶牛空怀的方法,该方法包括以下步骤:

判定受精时间大于等于14天的奶牛血清中IGL蛋白含量为未受 精奶牛血清中蛋白含量的1.43倍以上,奶牛受精失败,该奶牛为空 怀奶牛;或/和判定受精时间大于等于14天的奶牛血清中HBB蛋白 含量x1为未受精奶牛血清中HBB蛋白含量y1的2.01倍以上;或/和 判定受精时间大于等于14天的奶牛血清中的HP蛋白含量X2为未受 精奶牛血清中HP蛋白含量Y2的3.53倍以上。

在上述技术方案的基础上,判定奶牛为空怀奶牛之后,还包括以 下步骤:对空怀奶牛实施同期发情和再次人工授精。

一种基于早期妊娠阶段差异蛋白的奶牛妊娠诊断试纸,所述试纸 用于检测妊娠差异蛋白和/或空怀差异蛋白,所述试纸上设置有 ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1、LOXL2、CPB2、LYST、RDH11、 TRABD、TRIM67、TRMT112或/和IGL对应的免疫吸附剂、标记物 和显色剂。

一种基于早期妊娠阶段差异蛋白的奶牛妊娠诊断试剂盒,所述试 剂盒用于检测妊娠差异蛋白和/或空怀差异蛋白,所述试剂盒包括妊 娠差异蛋白和/或空怀差异蛋白、妊娠差异蛋白抗体和/或空怀差异蛋 白抗体、妊娠差异蛋白抗体标记物和/或空怀差异蛋白抗体标记物。

一种基于早期妊娠阶段差异蛋白的奶牛早期妊娠保胎素,所述保 胎素包括ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1和/或LOXL2蛋白。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

(1)本发明中的判断奶牛是否妊娠的差异蛋白,包括妊娠差异 蛋白、空怀差异蛋白和反向差异蛋白,通过检测受精14天的奶牛血 清中上述蛋白,能够准确判断对应奶牛是否妊娠,而且诊断的时间提 前。

(2)本发明能够准确判断奶牛是否为空怀奶牛,便于工作人员 及时对空怀奶牛实施同期发情和再次人工授精,能够提高牛群的妊娠 率和繁殖效率。

(3)本发明能够通过检测奶牛体内妊娠差异蛋白或/和反向差异 蛋白的含量,判断妊娠奶牛是否存在胚胎丢失的风险,方法比较简单, 结果比较准确。

(4)本发明将妊娠奶牛血清中持续上调的蛋白作为保胎素原料, 为奶牛妊娠早期保胎素生物制品的研发提供了蛋白资源,能够有效促 进妊娠的维持,减低妊娠识别时期胚胎丢失的风险。

附图说明

图1为本发明实施例中NFE2L2蛋白的电泳图;

图2为本发明实施例中EFEMP1蛋白的电泳图;

图3为本发明实施例中CD44蛋白的电泳图;

图4为本发明实施例中KRT18蛋白的电泳图。

图中:PH表示妊娠牛,NPH表示空怀牛。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示,本发明实施例提供一种奶牛早期妊娠阶段血清中 的差异蛋白及其用途,受精奶牛血清蛋白的分离和鉴别方法包括以下 步骤:

S1:制备蛋白样品

S101:对若干头奶牛进行人工授精,采集每头奶牛人工授精0 天、14天、18天、21天、28天后的血样,每次采集血样后,均将血 样在转速为5000r/min的条件下离心15min,吸取上清液,得到血清。

S102:采用直肠检测法判断人工授精60天的奶牛是否已经妊娠, 根据直肠检查的结果,任意选取9头妊娠奶牛人工受精14天、18天、 21天、28天后的血样分别等量混合,得到4个不同时间点的妊娠样 本:A1,A2,A3,A4;任意选取12头空怀奶牛,将12头空怀奶牛 人工受精14天、18天、21天、28天后的血样分别等量混合,得到4 个不同时间点的空怀样本:B1,B2,B3,B4;所有妊娠奶牛和空怀 奶牛受精后0天的样本混合成对照样品,即AB1。

S103:将所有妊娠样本、空怀样本和对照样本进行如下处理:去 除样本中的高丰度蛋白质后,取20μl样本并加入450μl的Binding  Buffer(结合缓冲)溶液稀释,得到对应的样本稀释液。

将850μl Binding Buffer溶液加入去血清高丰度蛋白柱后,将所有 的样本稀释液依次加入去血清高丰度蛋白柱,并收集对应的穿流液, 得到对应的样本穿流液。分别将所有的样本穿流液放入超滤离心管中 离心至100μl,得到对应的样本浓缩液,测定每个样本浓缩液的浓度。

S104:分别取20μg所有样本的样本浓缩液,向每份样本浓缩液 中加入4μg上样缓冲液,置于沸水中保温5min后,在离心力为14000g (g为离心力单位)的条件下离心20min,取上清液,用12.5%的 SDS-PAGE中电泳分离后,使用考马斯亮蓝进行染色,得到所有样本 的样本浓缩液的电泳图谱。

S2:酶解、肽段定量和肽段标记

分别取200μg所有样本的样本浓缩液,向每份样本浓缩液中加入 30μlSDT溶液,SDT溶液由4%SDS(十二烷基硫酸钠)、 100mMTris-HCl(三羟甲基氨基甲烷)、100mM DTT(二硫苏糖醇) 混合后调节pH至7.6而制成,并混合均匀,置于沸水中保温5min后, 冷却至室温并加入200μl UAbuffer(尿素缓冲溶液)混合均匀,放入 超滤离心管中,在离心力为14000g的条件下离心30min,去除滤液 后,加入100μl浓度为50mM的IAA(Indol-yl-3-Acetic Acid,吲哚乙 酸)溶液,在转速为600rpm的条件下震荡1min,并于室温下避光放 置30min后,在离心力为14000g的条件下离心20min,加入100μl UA  buffer(sodium hypochlorite buffer,次氯酸钠缓冲溶液),在离心力为 14000g的条件下离心20min后,再次加入100μl UA buffer,在离心 力为14000g的条件下离心20min后,加入40μl Trypsin buffer(胰酶 缓冲溶液,由2μg的胰酶溶解于40μl的分散液中制成),在震荡速度 为600rpm的条件下振荡1min后,在温度为37℃的条件下静置16~ 18h,在离心力为14000g的条件下离心10min后,得到滤液,滤液为 OD280肽段溶液,定量分析所有OD280肽段溶液,并测定其浓度。

分别取100μg所有的OD280肽段溶液,分别加入由ABI公司生 产的型号为iTRAQ Reagent-8plex Multiplex Kit的试剂盒(一种用于 对肽段进行同位素相对标记与绝对定量的试剂盒)进行标记,形成8 种相对分子质量为145的等量异位标签。

参见表1、表2所示,第一空白样本AB1对应的OD280肽段溶 液被试剂盒Kit中相对分子量为113的报告基团标记。

第一待测样本A1对应的OD280肽段溶液被试剂盒Kit中相对分 子量分别为114、118的报告基团标记;第二待测样本A2被相对分子 量分别为115、119的报告基团标记;第三待测样本A3被相对分子量 分别为116、118的报告基团标记;第四待测样本A4被相对分子量分 别为117、119的报告基团标记。

第一对比样本B1对应的OD280肽段溶液被试剂盒Kit中相对分 子量为114的报告基团标记;第二对比样本B2被相对分子量为115 的报告基团标记;第三对比样本B3被相对分子量为116的报告基团 标记;第四对比样本B4被相对分子量为117的报告基团标记。

表1 样品标记

表2 样品标记

S3:对所有标记后的OD280肽段进行阳离子交换(SCX)分级

将表1中的所有OD280肽段溶液混合加入SCX分级仪器AKTA  Purifier100,每组根据SCX色谱图收集穿流洗脱液若干份,作为标记 肽段溶液。将所有的标记肽段溶液冻干后加入型号为C18色谱柱中 脱盐,得到对应的脱盐多肽溶液。

S4:液-质分析

S401:高效液相色谱分析

将所有的脱盐多肽溶液分别加入高效液相色谱进行分离。高效液 相色谱分离过程中,选用浓度为0.1%的甲酸水溶液作为第一流动相, 选用浓度为0.1%的甲酸乙腈水溶液作为第二流动相。

向高效液相色谱的色谱柱中加入体积分数为95%的第一流动相 和体积分数为5%的第二流动相,冲洗至高效液相色谱的基线水平。

分次取5ug的脱盐多肽溶液加入高效液相色谱的进样器,脱盐多 肽溶液经过进样器和上样柱进入分析柱后,调整高效液相色谱的洗脱 液流速至250nl/min进行洗脱。

当洗脱时间为0~100min时,采用体积分数为0%~35%的第一 流动相和体积分数为65%~100%的第二流动相作为洗脱液;当洗脱 时间为100~108min时,采用体积分数为0%~65%的第一流动相和 体积分数为35%~100%的第二流动相作为洗脱液;当洗脱时间为 108~120min时,采用体积分数为100%的第二流动相作为洗脱液。

每份脱盐多肽溶液经过高效液相色谱分离后,均得到对应的分离 纯化多肽。

S402:质谱分析

将所有的分离纯化多肽依次导入型号为Q-Exactive的质谱仪进 行正离子、母离子分析,每份分离纯化蛋白的分析时间均为120min, 正离子、母离子扫描的范围均为300~1800m/z(m-离子的质量数, z-离子携带的电荷数),一级质谱的分辨率为70000(半峰处峰宽), 得到每个分离纯化蛋白的MS/MS数据。

以AGC模式进行扫描,离子源参数设置为:电喷雾电压,3e6, 扫描范围为1,动态排除时间为40s。

多肽和多肽碎片的质量电荷比按照以下方式进行采集:每次全扫 描后以动态排除方式获得10个强度最高的峰进行串联质谱MS/MS 扫描,得到二级质谱扫描数据。

二级质谱的分辨率为17500(半峰处峰宽),二级质谱的电喷雾 电源为27eV。

S5:蛋白鉴定

将质谱分析得到的所有二级质谱扫描数据输入Proteome  Discoverer1.3(蛋白组学分析软件),通过名称为Mascot的搜索引擎 搜索UniProt(一种蛋白质数据库名称)中的牛蛋白数据库,确定与 牛蛋白数据库中数据匹配的二级质谱扫描数据,并将该二级质谱扫描 数据队员的蛋白作为鉴定蛋白,控制蛋白鉴定的假阳性率在1%以内 (FDR≤1%)。

将所有鉴定蛋白对应的二级质谱扫描数据使用Isobaric Labeling  Multiple File Distiller and Identified Protein iTRAQ Statistic Builder(一 种分析软件)分析软件进行分析,将妊娠奶牛和空怀奶牛血清中鉴定 到的所有蛋白与对照组中对应的蛋白表达情况进行对比,得到同一鉴 定蛋白在妊娠奶牛、空怀奶牛中的差异表达情况,将人工授精后表达 量上升的蛋白作为上调蛋白;将人工授精后表达量降低的蛋白作为下 调蛋白。将上调或者下调1.2倍以上的鉴定蛋白作为差异表达蛋白。

对注释信息不完整的差异表达蛋白(肽段差异表达,但具体蛋白 名称不详)进一步根据牛蛋白质收录号(Accession,核苷酸序列的注 册号)在uniprot数据库(UniversalProteinResource,UniProt是全球 有关蛋白质方面信息最全面的资源库)中与人或鼠中的同源蛋白进行 比对后获得手工注释结果。

本发明中的所有蛋白均能够在uniprot数据库中查询得到,该数 据库是本领域技术人员公认且常用的蛋白质序列及信息数据库。

本试验通过iTRAQ技术在奶牛血清中共鉴定出蛋白439个,其 中有定量信息的蛋白质408个,差异蛋白(FC=1.2)242个。

鉴定结果如下:

妊娠奶牛血清中特有,空怀奶牛不含有的差异蛋白共109个(以 下简称第一差异蛋白)。

其中,人工授精后14天,下调表达的第一差异蛋白共29个,分 别是ADCY3(adenylate cyclase 3,腺苷酸环化酶3)、AHNAK(AHNAK  nucleoprotein,核蛋白)、ARFGAP3(ADP-ribosylation factor GTPase  activating protein 3,ADP核糖基化因子GTP酶激活蛋白)、C1orf141 (chromosome 1open reading frame 141,一种线粒体蛋白)、CD2AP (CD2-associated protein,CD2相关蛋白质)、CFP(cyan fluorescent  protein,青色荧光蛋白)、CPB2(carboxypeptidase B2,胰羧肽酶B2 抗体)、CSNK1A1(casein kinase 1,alpha 1,小鼠抗人酪蛋白激酶1α 抗体)、E2F7(Anti-E2F7,转录调节因子E2F7抗体)、FN1(fibronecti, 纤维连接蛋白)、GPI(glucose-6-phosphate isomerase,葡萄糖-6-磷酸 异构酶)、H2BFM(H2B histone family,member M,H2B组蛋白家 族M蛋白抗体)、HLA-A(major histocompatibility complex,class I, A)、IL2RB(interleukin 2receptor,beta)、KIRREL(Kin ofIRRE-like  protein 1,一种由KIRREL基因所编码的人类蛋白质)、LYST (lysosomal trafficking regulator,溶酶体转运调节蛋白)、METTL22 (microtubule associated protein,微管结合蛋白)、NAMPT (Nicotinamide phosphoribosyltransferase,尼克酰胺磷酸核糖转移酶)、 NCF1(neutrophil cytosolic factor 1,重组人中性粒细胞胞浆因子1)、 PPP2R5E(protein phosphatase type 2A regulator activity,蛋白磷酸酶 2A调控因子中的一种)、PRDX2(RecombinantHuman Peroxiredoxin-2, 重组人过氧化物还原酶-2)、PYGB(Glycogen Phosphorylase Brain, 大脑糖原磷酸化酶)、RDH11(RDH11Human Recombinant Protein P01, RDH11人源全长重组蛋白P01)、SDAD1(SDA1domain containing 1)、 SH3PXD2B(SH3and PX domains 2B)、TRABD(TraB domain  containing)、TRIM67(tripartite motifcontaining 67)、TRMT112(tRNA  methyltransferase 11-2homolog)和TRP-TGG3-5(transfer RNA-Pro (TGG)3-5)。

人工授精后14天,上调表达的第一差异蛋白共23个:ADSSL1 (adenylosuccinate synthase like 1)、ARHGAP42(Rho GTPase  activating protein 42,Rho GTP酶激活蛋白42)、ATP2B4(ATPase, Ca++transporting,plasma membrane 4)、C11orf70(chromosome 11 open reading frame 70)、DEFB129(defensin,beta 129,防御素β-129)、 EFEMP1(epidermal growth factor-containing fibulin-likeextracellular  matrix proteins,一个与血管新生有关的细胞外基质蛋白)、ERMARD (ER membrane-associated RNA degradation)、FAM169A(family with  sequence similarity 169,member A)、FANCD2(Fanconi anemia, complementation group D2)、GTF2F1(General Transcription Factor IIF, Polypeptide 1,人通用转录因子ⅡF肽1)、H6PD(hexose-6-phosphate  dehydrogenase(glucose 1-dehydrogenase))、KRT1(keratin 1,type II, 角蛋白1)、KRT18(keratin 18,type I,角蛋白18)、KRT2(keratin 2, type II,角蛋白2)、LOXL2(lysyl oxidase-like 2,赖氨酰氧化酶相关 蛋白2)、MCM10(微小染色体维持蛋白10)、ME1(malic enzyme 1, NADP(+)-dependent,cytosolic,细胞质NADP(+)-依赖型苹果酸酶)、 MYH8(myosin-8,肌球蛋白8)、PIEZO2(piezo-type mechanosensitive  ion channel component 2,机械激活离子通道蛋白2)、QSER1 (Glutamine Serine Rich Protein 1,富丝氨酸谷氨酰胺的蛋白)、 RAB11FIP1(Rab11family-interacting protein 1)、SAMD9(Sterile alpha  motif domain-containing protein 9)和TMEM39A(MEM39A  transmembrane protein 39A)。

人工授精后18天,下调表达的第一差异蛋白共30个:ABCF3 (ATP-binding cassette,sub-family F3,三磷酸腺苷结合盒转运蛋白F 亚基3)、ADCY3(adenylate cyclase 3,腺苷酸环化酶3抗体)、AHNAK (AHNAK nucleoprotein,核蛋白2抗体)、ARFGAP3 (ADP-ribosylation factor GTPase activating protein 3,ADP核糖基化 因子GTP酶激活蛋白1抗体)、CFP(complement factor properdin, 补体因子裂解素)、CPB2(Carboxypeptidase B2,胰羧肽酶B2抗体)、 DCLRE1A(DNA cross-link repair 1A)、EIF2S1(Recombinant Human  Eukaryotic Translation Initiation Factor 2Subunit 1Alpha,重组人真核 翻译起始因子2亚基1α)、FN1(fibronectin 1,纤维连接蛋白)、FRMD1 (FERM domain containing 1)、GPI(glucose-6-phosphate isomerase, 葡萄糖-6-磷酸异构酶)、H2BFM(H2B histone family,member M, H2B组蛋白家族M蛋白)、IL2RB(interleukin 2receptor,beta,)、 LRBA(LPS-responsive vesicle trafficking,beach and anchor  containing,)、LYST(lysosomal trafficking regulator,溶酶体转运调节 蛋白)、METTL22(methyltransferase like 22,)、NAMPT(Nicotinamide  phosphoribosyltransferase,烟酰胺磷酸核糖转移酶)、NCF1(neutrophil  cytosolic factor 1,重组人中性粒细胞胞浆因子1)、RDH11(retinol  dehydrogenase 11,视黄醇脱氢酶11)、RNF168(ring finger protein 168, E3ubiquitin protein ligase,环指蛋白168)、RPS23(ribosomal protein  S23,核糖体蛋白S23)、SPARCL1(SPARC-like 1)、TMEM232 (transmembrane protein 232,溶酶体膜蛋白232)、TMEM39A (transmembrane protein 232,溶酶体膜蛋白39A)、TRABD(TraB  domain containing)、TRIM67(tripartite motifcontaining 67)、TRMT112 (tRNA methyltransferase 11-2homolog)、TRMU(tRNA 5-methylaminomethyl-2-thiouridylate methyltransferase)、TRP-TGG3-5 (transfer RNA-Pro(TGG)3-5)和ZNF324(zinc finger protein 324, 锌指蛋白324)。

人工授精后18天,上调表达的第一差异蛋白共35个:APOF (apolipoprotein F,载脂蛋白F)、ARHGAP42、ATP2B4(ATPase, Ca++transporting,plasma membrane 4)、BRCA2(breast cancer 2,early  onset,乳腺癌易感蛋白2)、C8G(complement component 8,gamma  polypeptide)、CILP2(cartilage intermediate layer protein 2,软骨中间 层蛋白2)、CPN2(carboxypeptidase N,polypeptide 2,羧肽酶2)、 DEFB129(defensin,beta 129,防御素β-129)、EFEMP1(epidermal  growth factor-containing fibulin-likeextracellular matrix proteins,一个与 血管新生有关的细胞外基质蛋白)、FANCD2(Fanconi anemia, complementation group D2)、GTF2F1(General Transcription Factor IIF, Polypeptide 1,人通用转录因子ⅡF肽1)、H6PD(hexose-6-phosphate  dehydrogenase(glucose 1-dehydrogenase)、HABP2(hyaluronan binding  protein 2,透明质酸结合蛋白2)、HIST1H2BM(histone cluster 1, H2bm)、HSPA2(heat shock 70kDa protein 2,休克蛋白70-2)、 IGLV1-40(immunoglobulin lambda variable 1-40)、KDM6A(lysine (K)-specific demethylase 6A,组蛋白去甲基化酶)、LOXL2、MASP1 (mannan-binding lectin serine peptidase 1(C4/C2activating component  ofRa-reactive factor),丝氨酸肽酶1甘露聚糖结合凝集素)、MCM10、 MRE11A(MRE11meiotic recombination 11homolog A,减数分裂重 组11同源物A)、MYH8、NLE1(notchless homolog 1)、NWD2(NACHT  andWD repeat domain containing 2)、PIEZO2、QSER1、RAB11FIP1、 RPL13A(ribosomal protein L13a,核糖体蛋白L13A)、SENP7 (SUMO1/sentrin specific peptidase 7)、SH3PXD2B、SKIV2L2 (superkiller viralicidic activity 2-like 2,解旋酶)、SOD3(superoxide  dismutase 3,超氧化物歧化酶3)、SUGT1(suppressor ofG2allele of  SKP1)、UNC13C(unc-13homolog C)和VPREB1(pre-B lymphocyte 1,B淋巴细胞前体蛋白1)。

人工授精后21天,下调表达的第一差异蛋白共29个:ARFGAP3、 ATP13A3(ATPase type 13A3,三磷酸腺苷合酶)、C1orf141、CFP、 CPB2、DNAH12(dynein,axonemal,heavy chain 12,一种动力蛋白)、 GPI、H2BFM、LYST、MORF4L1(mortality factor 4like 1)、MRE11A、 MYH8、NBEAL1(neurobeachin-like 1)、NCF1、NIN(ninein,GSK3B 作用蛋白)、NWD2、PLA2G7(phospholipaseA2,group VII,蛋白磷 脂酶)、PRDX2、PROZ(protein Z,蛋白质Z)、PYGB、RDH11、 RNF168、RPL13A、SEMA3F(semaphorin 3F,信号素3)、TMEM232、 TMEM39A、TRABD、TRIM67和TRMT112。

人工授精后21天,上调表达的第一差异蛋白共27个:ABCA6 (ATP-binding cassette,member 6,ABC运输蛋白6)、ADSSL1、 ARHGAP42、C11orf70、CSNK1A1、DYNC1H1(dynein,cytoplasmic 1,heavy chain 1,动力蛋白胞浆1重链1)、E2F7、EFEMP1、GTF2F1、 H6PD、HABP2、HSPA2、IGLV1-40、KAT7、KDM6A、LGR4(leucine-rich  repeat containing G protein-coupled receptor 4)、LOXL2、ME1、OFD1 (oral-facial-digital syndrome 1)、OGT(O-linked N-acetylglucosamine (GlcNAc)transferase,O-GlcNAc糖基转移酶)、PF4(platelet factor 4, 血小板因子4)、SDAD1、SKIV2L2、SUGT1、TRP-TGG3-5、VPREB1 和ZFAT(zinc finger andAT hook domain containing,一种锌指蛋白)。

人工授精后28天,下调表达的第一差异蛋白共29个:ABCA6、 ATP13A3、CD14(CD14molecule)、CPB2、DNAH9(dynein,axonemal, heavy chain 9,一种轴丝动力蛋白)、E2F7、F13B(coagulation factor  XIII,B polypeptide,凝血因子ⅩⅢB肽F13B重组蛋白)、F7 (coagulation factor VII,凝血因子7)、ICOSLG(inducible T-cell  co-stimulator ligand)、IL2RB、LRBA、LYST、MRE11A、NWD2、 PLA2G7、PPP2R5E、PROZ、PYGB、RDH11、RNF168、SDAD1、 TMEM232、TMEM39A、TRABD、TRIM67、TRMT112、TRP-TGG3-5、 UNC13C和USP21(ubiquitin specific peptidase 21,去泛素化酶)。

人工授精后28天,上调表达的差异蛋白共26个,分别是ADSSL1、 ARFGAP3、ARHGAP42、ATP2B4、BRCA2、C11orf70、CES4A (carboxylesterase 4A,羧酸酯酶4A)、DEFB129、EFEMP1、FAM169A、 FANCD2、GTF2F1、HABP2、KAT7、KDM6A、KRT18、LOXL2、 MAD1L1(MAD1mitotic arrest deficient-like 1,有丝分裂阻滞缺陷2 样蛋白1)、ME1、MYH8、OGT、PF4、PIEZO2、RPL13A、SYMPK (symplekin,偶对蛋白)和VPREB1。

由上述分析可知:奶牛受精并成功妊娠后14至28天中,其血清 中持续上调表达的第一差异蛋白(妊娠后蛋白上调的最高倍数hmax) 为:ARHGAP42(hmax为2.80)、EFEMP1(hmax为2.03)、GTF2F1(hmax为2.83)和LOXL2(hmax为2.04);血清中持续下调表达的第一差异 蛋白为(妊娠后蛋白下调后与为受精奶牛相比的最高含量Lmax): CPB2(Lmax为0.76)、LYST(Lmax为0.65)、RDH11(Lmax为0.23)、 TRABD(Lmax为0.62)、TRIM67(Lmax为0.18)和TRMT112(Lmax为0.60),所有持续上调表达的第一差异蛋白和持续下调表达的第一 差异蛋白简称为妊娠差异蛋白。

根据这一特征,技术人员可以通过判定受精时间大于等于14天 的奶牛血清中ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1、或LOXL2蛋白含 量是否分别为未受精奶牛血清中蛋白含量2.80倍,2.03倍,2.83倍 或2.04以上,若是,该奶牛为妊娠奶牛;CPB2、LYST、RDH11、 TRABD、TRIM67和/或TRMT112蛋白含量是否分别为未受精奶牛血 清中蛋白含量的0至0.76倍,0至0.65倍,0至0.23倍,0至0.62 倍,0至0.18倍或0至0.60倍,若是,该奶牛为妊娠奶牛。

技术人员在受精14天后判断奶牛已经妊娠后,可以选择 ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1或者LOXL2中的任意一种作为第 一标定蛋白,或者选择CPB2、LYST、RDH11、TRABD、TRIM67 和TRMT112中的任意一种作为第二标定蛋白,并在14天后持续测 定奶牛体内第一标定蛋白(或/和第二标定蛋白)的含量,若第一标 定蛋白的含量持续上调,说明妊娠奶牛体内的胚胎比较稳定;否则, 可能出现流产的情况,工作人员需要采取相应的措施进行保胎,保胎 措施可以为向妊娠奶牛体内注射第一标定蛋白;若第二标定蛋白的含 量持续下调说明妊娠奶牛体内的胚胎比较稳定,否则,可能出现流产 的情况,工作人员需要采取相应的措施进行保胎,保胎措施可以为向 妊娠奶牛体内注射第二标定蛋白的抑制剂。

空怀奶牛血清中特有、妊娠奶牛不含有的差异蛋白共49个,以 下简称第二差异蛋白。

人工授精后14天,下调表达的第二差异蛋白共6个,分别是 ATP12A(ATPase,H+/K+transporting,nongastric,alpha polypeptide, 一种动力蛋白)、ATP6AP1(ATPase,H+transporting,lysosomal  accessory protein 1,一种动力蛋白)、BMP3(bone morphogenetic protein 3,骨形态发生蛋白3)、CRP(C-reactionprotein,C反应蛋白)、NAA35 (N(alpha)-acetyltransferase 35,N-乙酰转移酶)和PRG4(proteoglycan 4,一种蛋白聚糖);上调表达的第二差异蛋白共8个,分别是APOE (apolipoprotein E,载脂蛋白E)、C5(complement component 5)、 C6orf25(chromosome 6open reading frame 25,一种细胞角蛋白)、 C7(complement component 7)、FLII(flightless I actin binding protein)、 IGL(immunoglobulin lambda locus)、LAMP1(lysosomal-associated  membrane protein 1,溶酶体关联膜蛋白1)和TUBA4A(tubulin,alpha 4a,微管蛋白)。

人工授精后18天,下调表达的第二差异蛋白共9个:APOC3 (apolipoprotein C-III,血清载脂蛋白)、BMP3、BTD(biotinidase, 生物素酶)、CRP、EHHADH(enoyl-CoA,hydratase/3-hydroxyacyl CoA  dehydrogenase,三羟酰辅酶A脱氢酶)、PPARD(peroxisome  proliferator-activated receptor delta一种过氧化物酶)、PRG4、SAA4 (serum amyloidA4,淀粉样蛋白A4)和TTC13(tetratricopeptide repeat  domain 13);上调表达的第二差异蛋白共16个,分别是APOE、B2M (beta-2-microglobulin,人β2微球蛋白)、C5、C6orf25、CHIA(chitinase, 几丁质酶)、GPX3(glutathione peroxidase 3,谷胱甘肽过氧化酶3)、 HBM(hemoglobin,血红蛋白)、IGL、IGLL1(immunoglobulin  lambda-like polypeptide 1,免疫球蛋白1)、KHNYN(KH and NYN  domain containing)、KRT6A(keratin 6A,type II,角蛋白6A,II型)、 LAMP1、NAA35、PLA2G4A(phospholipase A2,group IVA,磷脂酶 A2-IVA)、SFTPD(surfactant protein D,表面活性蛋白)和VASN (vasorin)。

人工授精后21天,下调表达的第二差异蛋白共7个:AMY2B (amylase,alpha 2B,α—淀粉酶2B)、CA2(carbonic anhydrase II, 碳酸酐酶II)、LDHB(lactate dehydrogenase B,乳酸脱氢酶B)、MASP2 (mannan-binding lectin serine peptidase 2,丝氨酸肽酶2甘露聚糖结 合凝集素)、NAA35、PRG4和TTC13;上调表达的第二差异蛋白共 5个,分别是C7、IGL、KRT6A、OR5B17(olfactory receptor,family 5,subfamily B,member 17,一种G蛋白偶联受体)和PCLO(piccolo  presynaptic cytomatrix protein,神经细胞突触蛋白)。

人工授精后28天,下调表达的第二差异蛋白共18个:ALB (albumin,白蛋白)、C5、C7、CA2、CFI(complement factor I)、 CP(ceruloplasmin ferroxidase,血浆铜蓝蛋白)、CRP、GSN(gelsolin, 凝溶胶蛋白)、HRG(histidine-rich glycoprotein,富组氨酸糖蛋白)、 IGFALS(insulin-like growth factor binding protein,acid labile subunit, 含有对酸不稳定亚基的类胰岛素生长因子结合蛋白)、LDHB、MASP2、 PCLO、PLA2G4A、PPARD、SAA4、TTC13和TUBA4A。

上调表达的第二差异蛋白共14个:BTD、C1QA(complement  component 1,q subcomponent,A chain,一种补体蛋白)、C6orf2 (TRAF3interacting protein 2)、CHIA、COL6A3(collagen,type VI, alpha 3,一种胶原蛋白)、EHHADH、FGL2(fibrinogen-like 2,凝血 酶原酶)、FLII、IGL、IGLL1、INTS6(integrator complex subunit 6)、 PROC(protein C,血浆蛋白C)、SERPINF2(serpin peptidase inhibitor, clade F member 2,一种丝氨酸蛋白酶抑制剂)和SYNE1(spectrin  repeat containing,nuclear envelope 1)。

由上述分析可知:奶牛受精失败后的14至28天中,其血清中持 续上调表达的差异蛋白为IGL蛋白,简称为空怀差异蛋白。根据这一 特征,技术人员可以在对奶牛进行受精时间大于等于14天时,判定 血清中IGL蛋白含量是否为未受精奶牛血清中蛋白含量的1.43倍以 上,若是,该奶牛为空怀奶牛。

同时,技术人员为避免偶然出现该蛋白导致判断失误,可以对该 奶牛在受精后18天、21天和28天持续观察,若该奶牛血清中的IGL 蛋白一直存在,且呈现持续上调的趋势,可以说明该奶牛一定为空怀 奶牛。在上述判断的基础上,技术人员可以对空怀奶实施同期发情和 再次人工授精,可提高牛群的妊娠率和繁殖效率。

同时,本领域技术人员可以根据妊娠差异蛋白和空怀差异蛋白开 发相应的试纸条和试剂盒。

试纸条用于判断奶牛是否妊娠,试纸用于检测妊娠差异蛋白和/ 或空怀差异蛋白,试纸上设置有ARHGAP42、EFEMP1、GTF2F1、 LOXL2、CPB2、LYST、RDH11、TRABD、TRIM67、TRMT112或/ 和IGL对应的免疫吸附剂、标记物和显色剂,由于免疫吸附剂、标记 物和显色剂均为本领域的常用试剂,申请人不在此赘述。

试剂盒用于检测妊娠差异蛋白和/或空怀差异蛋白,试剂盒包括A 和/或B、A抗体和/或B抗体、A抗体标记物和/或B抗体标记物。

妊娠奶牛和空怀奶牛血清样本中共同存在且表达趋势相反的蛋 白(以下简称第三差异蛋白)共78个。

其中,人工授精后14天,妊娠奶牛与空怀奶牛血清中有50个表 达趋势不一致的第三差异蛋白:ACSF3(acyl-CoA synthetase family  member 3,一直酰基辅酶A合成酶)、ADAM28(ADAM  metallopeptidase domain 28,一种金属蛋白酶)、ANKUB1(ankyrin  repeat and ubiquitin domain containing 1)、APOA2(apolipoproteinA-II, 载脂蛋白A2)、ARHGAP21(Rho GTPase activating protein 21, Rho-GTP酶激活蛋白21)、ASAH1(N-acylsphingosine amidohydrolase 1,酸性神经酰胺酶)、BTK(Bruton agammaglobulinemia tyrosine kinase, 特异性布鲁顿氏酪氨酸激酶)、CBR1(carbonyl reductase 1,羰基还 原酶)、CD44(CD44molecule)、CD59(CD59molecule,complement  regulatory protein,补体调节蛋白)、CFD(complement factor D,补体 因子D)、CFH(complement factor H,补体因子F)、CTSC(cathepsin  C,组织蛋白酶C)、DNAH1(dynein,axonemal,heavy chain 1,一 种轴丝动力蛋白)、DVL3(dishevelled segment polarity protein 3)、 EPB41L3(erythrocyte membrane protein band 4.1-like 3)、ESPL1(extra  spindle pole bodies homolog 1,外纺锤体极样蛋白1)、FAM71F1(family  with sequence similarity 71,member F1)、FGD6(FYVE,RhoGEF and  PH domain containing 6)、FZD1(frizzled class receptor 1,卷曲蛋白1)、 GC(group-specific component,维生素D结合蛋白)、HARS2 (histidyl-tRNA synthetase 2,mitochondrial,一种组氨酰-tRNA合成 酶)、HBA(keratin 90pseudogene,一种角蛋白)、HBB(hemoglobin, beta,血红蛋白)、HEXA(hexosaminidase A,β氨基己糖苷酶A)、 HP(haptoglobin,结合珠蛋白)、IGHG2(immunoglobulin heavy constant  gamma 2,G2m marker)、IGK(Immunoglobulin kappa,一种免疫球 蛋白)、KCTD1(potassium channel tetramerization domain containing 1, 钾离子通道蛋白四聚体1)、KRT17(keratin 17,type I,I型角蛋白 17)、KRT27(keratin 17,type I,I型角蛋白27)、KRT76(keratin 76, type II,II型角蛋白76)、LPXN(leupaxin,连接蛋白)、LRP8(low  density lipoprotein receptor-related protein 8,apolipoprotein e receptor, 低密度脂蛋白受体相关蛋白8)、MAP1B(microtubule-associated  protein 1B,微管相关蛋白1B)、MAP2K5(mitogen-activated protein  kinase kinase 5,双特异性丝裂原活化蛋白激酶5)、NR3C1(nuclear  receptor subfamily 3,group C,member 1,糖皮质激素受体)、OSMR (oncostatin M receptor,抑瘤素M受体)、PAN3(poly(A)specific  ribonuclease subunit)、PEPD(peptidase D,肽酶D)、PKD1(protein  kinasesD1,蛋白激酶D1)、PRKCSH(protein kinase C substrate 80K-H)、 PTPRZ1(proteintyrosine phosphatase,receptor-type,Z polypeptide 1, 一种蛋白酪氨酸磷酸酶)、SAA1(serum amyloidA1,血清淀粉样蛋 白A1)、SERPINH1(serpin peptidase inhibitor,clade H,member 1, 一种丝氨酸蛋白酶抑制剂)、TTC39B(tetratricopeptide repeat domain 39B)、TTN(titin,肌联蛋白)、VWA3A(vonWillebrand factorA domain  containing 3A,血管性血友病因子A域蛋白3A)、VWF(von Willebrand  factor,血管性血友病因子)和ZNF777(zinc finger protein 777,锌指 蛋白777)。

人工授精后14天妊娠奶牛与空怀奶牛血清中完全呈反向表达的 第三差异蛋白(简称第一反向蛋白)有4个,分别是ACSF3、CFH、 HBB和SAA1。

基于上述分析可知:人工授精后14天时,由于ACSF3、CFH、 HBB和SAA1在妊娠奶牛和空怀奶牛血清中的表达差异较大,可以 用于检测奶牛血清中ACSF3、CFH、HBB和/或SAA1的含量,判断 奶牛是否妊娠。

人工授精后18天,妊娠奶牛与空怀奶牛血清中有54个表达趋势 不一致的第三差异蛋白:ACSF3、ADAM28、ALDOB(aldolase B, fructose-bisphosphate)、AOC3(amine oxidase,copper containing 3, 含铜胺氧化酶3)、APOA2、ARHGAP21、ASAH1、BCL2L14(BCL2-like 14,凋亡蛋白14)、C4A(complement component 4A,补体蛋白4A)、 C4BPA(complement component 4binding protein,alpha,补体蛋白4 结合α蛋白)、CBR1、CD59、CTSC、DNAH1、DVL3、ESPL1、FAM71F1、 FASTKD1、FGD6、FSIP2(fibrous sheath interacting protein 2,纤维 性鞘结合蛋白2)、FZD1、GC、HBA、HBB、HEXA、HP、IGHG2、 IGHV4-59(immunoglobulin heavy variable 4-59,免疫球蛋白重链可 变区4-59)、IGK、KCTD1、KRT10(keratin 10,type I,I型角蛋白 10)、KRT27、KRT76、LGMN(legumain,一种新型半胱氨酸蛋白酶)、 LPXN、LRP8、LRRC16A(leucine rich repeat containing 16A)、MAP1B、 MAP2K5、MB(myoglobin,肌红蛋白)、NFE2L2(nuclear factor, erythroid 2-like 2,红细胞衍生核因子2样蛋白2)、PAN3、PEPD、 PTPRZ1、SAA1、SAMD7(sterile alpha motifdomain containing 7)、 SERPINH1、SLC25A16(solute carrier family 25,member 16,线粒 体二羧酸载体蛋白16)、SOD1(superoxide dismutase 3,超氧化物歧 化酶3)、TRIM35(tripartite motifcontaining 35)、TTN、ZFC3H1(zinc  finger,C3H1-type containing)、ZNF518B(zinc finger protein 518B, 锌指蛋白518B)和ZNF777。

其中,人工授精后18天妊娠奶牛与空怀奶牛血清中完全呈反向 表达的差异蛋白(以下简称第二反向蛋白)为HBA、HBB和NFE2L2。

基于上述分析可知:人工授精后18天,由于HBA、HBB和/或 NFE2L2在妊娠奶牛和空怀奶牛血清中的表达差异较大,可以用于检 测奶牛血清中HBA、HBB和/或NFE2L2的含量,判断奶牛是否妊娠。

人工授精后21天,妊娠奶牛与空怀奶牛血清中有40个表达趋势 不一致的第三差异蛋白:ACSF3、ADAM28、ANKUB1、ARHGAP21、 BCL2L14、BTK、C4BPA、CFH、CNOT1(CCR4-NOT transcription  complex,subunit 1)、COL5A1(collagen,type V,alpha 1,一种胶 原蛋白)、CUBN(cubilin)、DVL3、FAM71F1、FZD1、HBB、HEBP1 (heme binding protein 1,血红素结合蛋白1)、HP、IGK、KCTD1、 KRT17、LPXN、LRRC16A、MAP1B、MAP2K5、PAN3、PKD1、PRKCSH、 PTPRZ1、RNASE11(ribonuclease,RNaseA family,11,核糖核酸酶 A11)、SAMD7、SERPINA3(serpin peptidase inhibitor,clade Amember 3,α-1抗胰糜蛋白酶)、SOD1、TF(transferrin,转铁蛋白)、TRIM35、 TTC39B、TTN、VWA3A、ZFC3H1、ZNF518B和ZNF777。

其中,人工授精后21天妊娠奶牛与空怀奶牛血清中完全呈反向 表达的差异蛋白(以下简称第三反向蛋白)为ACSF3、BCL2L14、 HBB、HP、IGK、RNASE11、TTN和ZFC3H1。

基于上述分析可知:人工授精后21天,由于ACSF3、BCL2L14、 HBB、HP、IGK、RNASE11、TTN和/或ZFC3H1在妊娠奶牛和空怀 奶牛血清中的表达差异较大,可以用于检测奶牛血清中ACSF3、 BCL2L14、HBB、HP、IGK、RNASE11、TTN和/或ZFC3H1的含量, 判断奶牛是否妊娠。

人工授精后28天,妊娠奶牛与空怀奶牛血清中有59个表达趋势 不一致的差异蛋白:ACSF3、ADAM28、ALDOB、ANKUB1、 ARHGAP21、BCL2L14、BTK、C4A、C4BPA、CBR1、CD44、CD59、 CFD、CNOT1、COMP(cartilage oligomeric matrix protein,软骨寡聚 基质蛋白)、CTSC、CUBN、DNAH1、DVL3、EGFR(epidermal growth  factor receptor,表皮生长因子受体)、EPB41L3、ESPL1、FGD6、FSIP2、 FZD1、GC、HBA、HBB、HEBP1、HP、IGHG2、IGHV4-59、IGK、 KCTD1、KRT10、KRT27、KRT76、LPXN、LRP8、LRRC16A、MAP1B、 MB(myoglobin,肌红蛋白)、PAN3、PEPD、PKD1、PRKCSH、PTPRZ1、 SAA1、SAMD7、SERPINA3、SLC25A16、SOD1、TF、TRIM35、 TTC39B、TTN、ZFC3H1、ZNF518B和ZNF777。

其中,人工授精后28天妊娠奶牛与空怀奶牛血清中完全呈反向 表达的差异蛋白(以下简称第四反向蛋白)为CBR1、CD59、HBB、 HP、IGHG2、KRT27、PAN3、PTPRZ1和ZNF777。

基于上述分析可知:人工授精后28天,由于CBR1、CD59、HBB、 HP、IGHG2、KRT27、PAN3、PTPRZ1和/或ZNF777在妊娠奶牛和 空怀奶牛血清中的表达差异较大,可以用于检测奶牛血清中CBR1、 CD59、HBB、HP、IGHG2、KRT27、PAN3、PTPRZ1和/或ZNF777 的含量,判断奶牛是否妊娠。

进一步的,人工授精后14天、18天、21天和28天的妊娠奶牛 和空怀奶牛血清中均呈反向表达的第三差异蛋白为HBB和HP(以下 简称反向差异蛋白),且在受精时间大于或者等于14天的条件下: HBB在妊娠奶牛血清中的含量小于等于正常奶牛的0.73倍,HBB在 空怀奶牛血清中的含量大于等于正常奶牛的2.01倍;HP在妊娠奶牛 血清中的含量小于等于正常奶牛的0.67倍,HP在空怀奶牛血清中的 含量大于等于正常奶牛的3.53倍。

说明HBB和HP能够准确判断受精后的奶牛是否为妊娠奶牛。 同时,当妊娠时间为14至28天时,若已经判断妊娠的奶牛血清中的 HBB大于正常奶牛的0.82倍,或者HP含量大于正常奶牛的0.69倍, 说明该妊娠奶牛存在流产的风险,需要采取保胎措施,能够及时发现 妊娠奶牛的异常,降低妊娠奶牛胚胎丢失的风险。

下面,通过Western-blot方法验证血清中差异蛋白的表达规律, 来验证差异蛋白作为判断奶牛为妊娠、空怀的准确性。

选择通过上述方法鉴定出来的四种差异蛋白NFE2L2、EFEMP1、 CD44和KRT18,采用Western blot方法技术对四种差异蛋白进行 Western-blot验证,该方法包括以下步骤:

测定血清样本AB1,A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4中总 蛋白的浓度并记录,取等量总蛋白的血清进行PAGE胶电泳分离目的 条带,用蒸馏水冲洗。预制大小与PAGE凝胶相同的PVDF膜(聚偏 氟乙烯膜)和若干滤纸,将PVDF膜用甲醇浸泡数秒后和若干滤纸一 同放置于电转缓冲液中浸泡2h后取出。

将凝胶、纤维垫、黑色板、白色板、浸泡后的PVDF膜和若干滤 纸,按照黑色板-纤维垫-滤纸-凝胶-PVDF膜-滤纸-纤维垫-白色板的顺 序依次放好,夹紧黑色板和白色板后,参见表3所示,按照黑色板的 一面对照黑色负极的顺序放入转膜仪内,先在转膜电流为200mA的 条件下转膜100min或200min,再将NFE2L2、EFEMP1、CD44对应 的黑色板在转膜电流为300mA的条件下转膜20至40min至转膜完成, 得到印记PVDF膜。

将印记PVDF膜放入含有5%脱脂奶粉的TBST缓冲溶液中,在 室温下震荡2h进行封闭。按照表3中的稀释倍数制备一抗孵育液, 将封闭后的印记PVDF膜放入一抗孵育液中,在温度为4℃的条件下 孵育12h,得到第一孵育PVDF膜,使用TBST缓冲溶液冲洗第一孵 育PVDF膜,冲洗次数为5~6次,每次冲洗的时间均为5min。

按照TBST缓冲溶液和二抗体积比为1:50000的条件制备二抗孵 育液,将冲洗后的第一孵育PVDF膜放入二抗孵育液中,在室温下震 荡2h得到第二孵育PVDF膜,重复冲洗5次。

在每张冲洗后的PVDF膜上滴加ECL(ElectroChemiLuminescence, 化学发光底物)化学发光底物,孵育至PVDF膜有明显的荧光后,用 滤纸吸去膜上的ECL化学发光底物,用保鲜膜包裹PVDF膜后,进 行X光胶片压片,依次放入显影液显影、定影液定影。利用BandScan 软件,分析胶片的灰度值,得到所有样本中四种差异蛋白的表达结果。

表3 Western-blot检测参数

蛋白名称 蛋白上样量(ug) 转膜条件 一抗稀释比例

NFE2L2 20 200mA,100min后300mA,30min 1:1000 EFEMP1 50 200mA,100min后300mA,20min 1:1000 CD44 75 200mA,120min后300mA,40min 1:800 KRT18 60 200mA,120min 1:1000

表4 Western blot检测NRF2、EFEMP1和CD44蛋白的表达水平(与0天 相比)

参见图1和表4所示可知,人工授精后一个情期内,妊娠牛血清 中的NFE2L2蛋白上调表达,空怀牛血清中的NFE2L2蛋白下调表达。 其中,人工授精后14天,妊娠牛的NRF2蛋白上调表达1.81倍,空 怀牛的NFE2L2蛋白下调表达1.09倍,妊娠牛与空怀牛中NFE2L2 蛋白表达的差异最大。其次,表达差异较大的为人工授精后18天, 妊娠牛的的NFE2L2蛋白上调表达1.56倍,空怀牛下调表达1.28倍。

参见图2和表4所示,人工授精后14天,妊娠牛与空怀牛血清 中的EFEMP1蛋白均下调表达;18天、21天和28天,妊娠牛血清 中的EFEMP1蛋白上调表达的倍数均在1.2以上,分别为1.58、1.99 和1.93;空怀牛血清中的EFEMP1蛋白下调表达倍数也均在1.2以上, 分别为2.72、4.20和18.40。

参见图3和表4所示,人工授精后14天至28天,妊娠牛血清中 的CD44蛋白一致上调表达,空怀牛中的CD44蛋白一致下调表达, 下调表达的倍数均在1.2以上,妊娠牛与空怀牛之间CD44蛋白的表 达差异随着人工授精天数的延长而增大。

参见图4和表4所示,奶牛人工授精后,与受精前的奶牛相比, 妊娠牛血清中的KRT18蛋白的表达水平呈上升趋势,空怀牛血清中 KRT18蛋白的表达水平无明显变化,人工授精后28天妊娠牛与空怀 牛血清中KRT18蛋白的表达差异最大。

Western blot检测的总体结果表明差异蛋白在妊娠牛或空怀牛血 清中的表达规律与iTRAQ试验一致。一方面说明了iTRAQ试验筛选 得到的差异蛋白的准确性,另一方面也为这些差异蛋白的应用提供了 理论依据。

本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细 描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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