iTRAQ联合LC-MS/MS技术分析痢疾杆菌耐酸性研究

【作者】 魏小娟； 张继瑜； 周绪正； 李冰； 程富胜； 牛建荣； 王娟娟；

【机构】 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所；

【摘要】 【目的】应用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)联合液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术检测痢疾杆菌168株在不同处理条件下(普通培养与酸处理组)蛋白的差异情况,从而筛选出与痢疾杆菌耐酸性相关的潜在菌体蛋白。【方法】以痢疾杆菌301标准株为对照,通过模拟建立耐酸性菌株,采用iTRAQ技术和生物信息学鉴定并相对定量各菌株菌体蛋白。质谱数据经DataAnalysis4.0软件分析,用Mascot 2.3.02蛋白质鉴定软件对SwissProt下载的痢疾杆菌数据库进行搜索,软件依据同位素报告基团的相对含量进行蛋白质定量,以报告基团113为参照,选择差异性显著(P<0.05)的结果进行报告。当差异倍数大于2.0倍以上,且经统计检验其P<0.05时,视为差异蛋白。鉴定得到的蛋白进行基因功能聚类分析(GO)及基因路径分析。【结果】质谱共鉴定到1632个蛋白,其中差异表达蛋白有646种,其理论相对分子质量分布较为泛,相对分子质量的范围为5.26~345.82,其中分子质量在20~30 kDa的蛋白所占的比例最高为20.2%,分子质量在80~100 kDa之间的蛋白所占比例最少,为4%。酸处理组和正常组相比,上调的蛋白有212种,下调的蛋白434种。其生物进程主要参与中间代谢、细胞作用和生物调节,分子功能主要为催化活性功能、结合功能及转运活性功能。通过GO分析及pathway分析发现,这些差异蛋白分别参与了19个生物学过程,有21种分子功能,共涉及到109个生物代谢通路。排名前3位的生物学过程分别为新陈代谢过程(28.79%)、细胞代谢过程(26.66%)、有机物质的代谢过程(9.40%);分子功能分别为催化活性(81.9%)、离子结合功能(43.9%)、杂环化化合物的结合(42.8%);生物代谢通路为代谢通路(34.13%)、次级代谢产物的生物合成途径(19.57%)、不同环境中的微生物代谢途径(11.74%)。【结论】筛选出多种与耐酸性相关的差异蛋白,从而为进一步探讨痢疾杆菌致病机理奠定了基础。更多还原