玫瑰孢链霉菌代谢达托霉素及豪氏变形杆菌铜抗性的蛋白质组学研究

【摘要】蛋白质组学作为一门新兴学科,其发展迅速、应用领域越来越广泛。本研究以蛋白质组学技术为核心手段,对玫瑰孢链霉菌生产达托霉素的机理及豪氏变形杆菌的抗铜机制展开研究,试图从蛋白调控水平阐释其机理。经研究发现玫瑰孢链霉菌生产达托霉素需要前体添加物的刺激,前体是达托霉素合成的必要条件。本文针对以癸酸和癸酸钠为前体,其中前者是目前很多报道中很常见的前体,而后者则尚未任何文献有相关报道。实验结果表明癸酸钠作为前体添加的效果要明显优于癸酸,这主要是由于其具有较好的水溶性,较易被细胞吸收利用。本研究首次从蛋白入手对玫瑰孢链霉菌进行分析,并阐释其代谢机理。正因为前体对达托霉素的生产起着至关重要的作用,为了进一步了解前体刺激达托霉素合成的机理,本研究试图用蛋白质组学技术加以说明。实验中,对添加前体和不添加前体两组比较分析其一维蛋白质电泳(SDS-PAGE)、串联质谱(MALDI-TOF-MS/MS)和液质联用质谱(LC-MS/MS)的结果。在一维蛋白电泳偶联质谱分析结果中鉴定出假定调节蛋白(Putativeregulatoryprotein)、鸟苷五磷酸合成酶(Guanosinepentaphosphatesynthetase)、多核苷酸磷酸化酶(Polyribonucleotidenucleotidyltransferasephosphorylase,PNPase)、假定三肽氨基肽酶(Putativesecretedtripeptidylaminopeptidase)、假定双组份系统组氨酸激酶(Putativetwo-componentsystemhistidinekinase)这五个蛋白,它们与达托霉素的合成及分泌有密切关联。随后,本研究采取LC-MS/MS分析前体影响下的玫瑰孢链霉菌全蛋白质组学,在加前体和不加前体的条件下分别鉴定出601和935个蛋白,其中差异蛋白数为357和691。实验中对这些蛋白进行了分子量和等电点的区段划分,并且模拟了双向电泳图谱。根据功能作用的区别,差异蛋白被分成了14个类别,其中转运及膜功能蛋白(transport/membranefunction)差别最大,其在添加前体实验组中占12.4%,但在不添加前体实验组中只占了5.2%。最后,结合达托霉素合成基因簇信息,在差异蛋白中发现了5类与达托霉素合成相关的蛋白,分别为抗性蛋白(resistanceprotein)、ATP结合盒式转运蛋白(ATP-bindingcassettetransporter,ABCtransporter)、酰基载体蛋白(acylcarrierprotein)、甲基转移酶(methyltransferase)和调节蛋白(regulator),而且在加前体条件下较不加前体多。但在这些蛋白中并没有直接合成达托霉素的多肽合成酶,根据结果推测前体是通过影响达托霉素合成调节蛋白来促进达托霉素的合成。另外,本文运用一维蛋白电泳、二维蛋白电泳及LC-MS/MS阐释豪氏变形杆菌的抗铜机制。实验发现,铜的添加使得豪氏变形杆菌的膜蛋白变多,这可能与建立抗铜性的RND系统关联。另外,在豪氏变形杆菌中存在二硫键异构酶,它能修复铜破坏的二硫键,使细胞能持续存活。而且铜使得豪氏变形杆菌的外膜通道蛋白表达受到抑制,从而减少铜向细胞内的运输,维持细胞内铜含量的正常水平,使豪氏变形杆菌在高浓度铜条件下依然能存活,但因为其泳动能力下降,故抗铜机制亦能利用在抑制其致病性上。
【作者】叶驰名；
【导师】卢英华；吴意珣；
【作者基本信息】厦门大学，生物化工，2014，硕士
【关键词】蛋白质组学；玫瑰孢链霉菌；达托霉素；豪氏变形杆菌；抗铜机制；

【参考文献】
[1]王晶晶.建设工程BT模式的风险评价研究[D].武汉理工大学,土木工程建造与管理,2012,硕士.
[2]李金焕,王瑞海,王堂洋,顾善群,吕兆萍,陈田.石墨烯/氰酸酯-环氧树脂复合材料的制备和性能[J].复合材料学报,2014,05:1154-1159.
[3]汤涵婷.我国中小型基金公司市场营销组合研究[D].上海外国语大学,企业管理,2013,硕士.
[4]于辉.酪蛋白小肽对幼龄草鱼营养生理的影响[D].湖南农业大学,养殖,2003,硕士.
[5]姚国新.大功率液力机械式自动变速器换挡规律的研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2014,硕士.
[6]安坤.基于感知哈希算法的商标图像的检索[D].浙江理工大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[7]柳巧玲.基于数据仓库的电子政务数据挖掘[J].经济师,2005,01:123-124.
[8]孔祥仪.论法译本《红楼梦》的文化翻译策略[D].西安外国语大学,法语语言文学,2013,硕士.
[9]戚家坦.高校校园媒体思想政治教育功能及其提升研究[D].湖南大学,思想政治教育,2013,硕士.
[10]鲜晓莹.黑龙江省大庆油田职工排球运动开展现状研究[D].哈尔滨体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[11]方庆海.主动冷却通道内超临界碳氢燃料的热裂解过程及动力学研究[D].天津大学,化学工艺,2013,硕士.
[12]张明谦.中国铝业连城分公司安全管理战略研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[13]邱洋,岳昆,郭志懋,王晓玲,周傲英.利用缓存优化关系数据的XML发布[J].计算机研究与发展,2004,10:1802-1808.
[14]朱艳茹.《天天向上》的创新对中国电视娱乐节目的启示[D].内蒙古大学,新闻与传播,2013,硕士.
[15]娜仁格日勒.基础教育阶段外籍留学生教育教学管理研究[D].内蒙古师范大学,教育管理（专业学位）,2012,硕士.
[16]苏晓明,阿迪亚.广义时变脉冲系统的输入输出时域稳定[J].自动化学报,2014,11:2512-2520.
[17]王春艳.数学学习态度、学习策略对高中生数学学习成绩的影响研究[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[18]商海燕.铅、锌、铜对水鳖生理生化特征影响的研究[D].苏州大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[19]周彦武.RAFT/MADIX试剂分子结构与热稳定性之间的关系及硫代硫羰基化合物阴离子在水相中官能化氧化石墨烯行为研究[D].复旦大学,2012.
[20]黄雅玲.萧乾副刊编辑思想研究[D].河南大学,新闻学,2004,硕士.
[21]梁静.外周血hTERTmRNA对早期子宫内膜癌围手术期微转移诊断的价值研究[D].辽宁医学院,妇产科学,2012,硕士.
[22]王亚豪.修正Geneva评分联合超声对肺栓塞的诊断价值分析[D].河南科技大学,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[23]赵银春.用户浏览内容分析与用户兴趣挖掘[D].重庆大学,2004.
[24]谢艳.民办中学教师管理策略的个案研究[D].淮北师范大学,教育管理,2014,硕士.
[25]何丹.高中和度复合磷酸盐自硬砂的性能研究及热空气固化探讨[D].湖北工业大学,材料工程,2013,硕士.
[26]柴宗涛.Hedgehog信号通路在肝细胞癌中的表达及其预后价值[D].复旦大学,外科学,2012,硕士.
[27]许志杰.高中生英语学习动机缺失调查[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[28]由佳.基于.Net的战略—计划管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[29]胡建安.层间隔震加消能减震框架结构的抗震性能分析[D].安徽建筑工业学院,结构工程,2012,硕士.
[30]王兴盛.基于关键事件技术的制造业员工离职与不离职行为的研究[D].华东理工大学,企业管理,2013,硕士.
[31]洪琪琳.论个人信息权的法律保护[D].华侨大学,法律,2013,硕士.
[32]周光明.一些新的非线性共轭梯度法[D].湘潭大学,应用数学,2003,硕士.
[33]刘立君.计算机物流配送中心管理决策系统的设计研究[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[34]邹友明.高校教学信息资源应用策略研究[D].华中师范大学,教育技术学,2013,硕士.
[35]郭文.痹痛贴治疗急性软组织损伤的药效学研究[D].成都中医药大学,药理学,2012,硕士.
[36]王子栋,郭治.含结构参数摄动的线性离散系统的鲁棒约束方差状态估计[J].控制与决策,1997,01:73-77.
[37]李高叶.随访路径在PCI术后患者随访中的应用研究[D].广西医科大学,护理学,2013,硕士.
[38]魏铼.基于SAR影像的海上溢油监测与评估方法研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[39]邱德远.氮素对油菜产量构成和生理特性的影响研究[D].华中农业大学,作物栽培与耕作学,2001,硕士.
[40]卢恒.论房地产企业借壳上市法律风险及其防范[D].厦门大学,民商法学,2014,硕士.
[41]何勇兵.多变量灰色预测模型在大坝安全监测中的应用[D].浙江大学,2003.
[42]王慧.论“张恨水现象”[D].中央民族大学,少数民族文学,2004,硕士.
[43]丁源源.混沌及其保密通信技术研究[D].武汉理工大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[44]崔继永.挖掘机动臂结构及焊接工艺优化设计[D].山东大学,机械工程（专业学位）,2012,硕士.
[45]石玥.辛凉解表剂之“解表”质疑[D].北京中医药大学,中医临床基础,2014,硕士.
[46]黄坤,殷雅俊,屈本宁,吴继业.基于Lenosky原子作用势单层石墨烯片的力学模型[J].力学学报,2014,06:905-910.
[47]刘琨.超声二维斑点追踪技术评价缩窄性心包炎患者心脏功能的改变[D].华中科技大学,影像医学与核医学,2013,硕士.
[48]赖中茂.紧急状态法立法模式研究[D].中国政法大学,宪法学与行政法学,2004,硕士.
[49]欧小松.四川省电子政务网管中心业务管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]汤家师.静压气体轴承的跨尺度数值计算方法研究[D].华中科技大学,机械工程,2013,硕士.