锥虫的蛋白质翻译后修饰及生物学意义

【作者】 张乃文； 姜宁； 桑晓宇； 冯颖； 杨娜； 陈冉； 陈启军；

【机构】 沈阳农业大学畜牧兽医学院东北畜禽疫病研究教育部重点实验室辽宁省人畜共患病重点实验室； 中国科学院人畜共患病寄生虫致病机制研究创新单元；

【摘要】 锥虫病是一种重要的人畜共患血液原虫病,在世界范围内流行。蛋白质翻译后修饰是一个动态可逆的生物学过程,确定修饰发生的关键位点和介导修饰的关键酶对未来药物开发至关重要。本研究旨在围绕锥虫的蛋白质翻译后修饰及作用机理这一科学问题,在促进解析锥虫系统生物学机理的基础上,确定新的药物靶标。本研究采用高通量蛋白质组鉴定技术,系统解析锥虫的蛋白质组学和修饰组学;通过Western blotting、IFA等实验验证修饰蛋白的表达及亚细胞定位;通过能量代谢检测、Q-PCR等实验研究修饰在锥虫糖代谢、基因表达中的调节作用。结果显示,本研究完成了对血流型锥虫1 1种蛋白质修饰的研究,在锥虫中鉴定到了40,000多个修饰位点和150多个组蛋白修饰位点,其中琥珀酰化水平在布氏锥虫与伊氏锥虫中差异最为著;布氏锥虫介导氧化还原系统的蛋白质的修饰明显多于伊氏锥虫,而伊氏锥虫的鞭毛蛋白质的修饰明显多于布氏锥虫;锥虫代谢相关功能酶分子的修饰位点多位于底物结合位点;锥虫的乳酸化修饰水平和糖代谢水平密切相关,且对基因表达有调控作用。综上,本研究成功构建了最全面的锥虫修饰蛋白组学图谱,发现不同种锥虫表现不同的翻译后修饰特征,筛选出了一系列调节锥虫重要生命过程的蛋白质及修饰,为研制新的抗锥虫药物提供了理论依据。更多还原