大腸埃希氏菌K-12蛋白質(zhì)復(fù)合物組的鑒定分析及重要復(fù)合物的功能研究.pdf

1、細(xì)胞中的蛋白質(zhì)通常與其他蛋白質(zhì)相互作用來(lái)共同完成生命活動(dòng)，而蛋白質(zhì)相互作用幾乎參與了所有的生物進(jìn)程，因此只有對(duì)細(xì)胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)的相互作用組或蛋白質(zhì)復(fù)合物組進(jìn)行全面、深入的研究，并進(jìn)而建立蛋白質(zhì)間相互作用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，才能真正闡明一個(gè)蛋白質(zhì)的功能，才有可能研究細(xì)胞中某一生理活動(dòng)中所有相關(guān)蛋白質(zhì)的變化及作用機(jī)制，同時(shí)還有助于探索生命進(jìn)程、了解疑難病癥的產(chǎn)生機(jī)制和開(kāi)發(fā)有效藥物等各個(gè)方面的研究。因此對(duì)蛋白質(zhì)復(fù)合物組的構(gòu)成及功能的研究具有深遠(yuǎn)的理論和

2、現(xiàn)實(shí)意義。 論文采用基于2-D native/SDS-PAGE的蛋白質(zhì)組學(xué)方法首次對(duì)接近生理?xiàng)l件的E.coli K-12胞漿蛋白和膜蛋白復(fù)合物組進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，分別成功地鑒定到24和18個(gè)由不同蛋白質(zhì)組成的異聚體復(fù)合物和一些同聚體復(fù)合物，其中多數(shù)復(fù)合物為首次發(fā)現(xiàn)。利用多種蛋白質(zhì)相互作用的研究技術(shù)對(duì)部分蛋白質(zhì)復(fù)合物進(jìn)行了證實(shí)，為構(gòu)建蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)提供了可靠的相互作用信息。 對(duì)新發(fā)現(xiàn)的由外膜蛋白、內(nèi)膜蛋白和胞漿蛋白

3、組成的OmpW復(fù)合物進(jìn)行了較為深入研究。初步確定了該復(fù)合物中各蛋白質(zhì)成分間的連接方式，證明了復(fù)合物受鐵離子限制調(diào)節(jié)，利用體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)該復(fù)合物在抵抗人血漿補(bǔ)體殺菌過(guò)程中起關(guān)鍵作用，從而首次發(fā)現(xiàn)并初步闡明了游離鐵介導(dǎo)的細(xì)菌感染性疾病的產(chǎn)生機(jī)制。該機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，可為設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)治療全身性細(xì)菌感染的藥物提供全新線索。 鑒于鐵離子在細(xì)菌毒力等方面具有重要作用，分析了E.coli K-12胞漿蛋白在鐵限制下的情況。成功的鑒定了16個(gè)差異蛋白，除

4、EntF和GltA已知分別為兩種鐵轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中的關(guān)鍵蛋白外，其余蛋白均為首次發(fā)現(xiàn)在維持鐵平衡中起重要作用，這些蛋白涉及氨基酸、蛋白質(zhì)合成代謝，能量代謝和核酸代謝等多種代謝途徑。細(xì)菌不僅通過(guò)提高表達(dá)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來(lái)加強(qiáng)對(duì)鐵的攝取，而且還抑制并非生長(zhǎng)所必須的含鐵蛋白的表達(dá)，最大程度的適應(yīng)鐵限制環(huán)境。 論文還對(duì)E.coli K-12胞漿蛋白在頭孢曲松和巴洛沙星兩種新一代抗生素的耐藥性中的作用進(jìn)行了詳細(xì)分析，分別獲得8個(gè)和10個(gè)耐藥相關(guān)蛋白。

5、頭孢曲松耐藥相關(guān)蛋白主要與能量代謝相關(guān)，從而闡明了細(xì)菌對(duì)抑制細(xì)胞壁合成的抗生素的耐藥新機(jī)制：細(xì)菌可通過(guò)調(diào)整能量代謝途徑來(lái)而達(dá)到耐藥的目的。而巴洛沙星耐藥相關(guān)蛋白除AtpD與頭孢曲松耐藥蛋白相同且變化一致外，其他蛋白均不相同，這不僅表明細(xì)菌對(duì)不同種類抗生素耐藥性的產(chǎn)生機(jī)制不同，而且也提示這2種抗生素可能交叉耐藥較少。細(xì)菌對(duì)巴洛沙星耐藥性的獲得可能更主要的是與蛋白質(zhì)的生物合成的改變有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于理解細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制，而