卡介苗的膜蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、結(jié)核分枝桿菌是引起人類結(jié)核病的病原菌，全球三分之一的人口已受到結(jié)核菌的感染。在全球許多地方，控制結(jié)核病唯一的方法就是接種卡介苗，一種來源于牛結(jié)核分枝桿菌的減毒活疫苗。由于膜蛋白在細菌的黏附、侵染以及引起宿主的免疫中發(fā)揮著重要作用，本研究從總體水平對卡介苗的膜蛋白和膜相關(guān)蛋白進行了初步分析。 本研究提供了一個大規(guī)模、高通量、平行的分析膜蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法。我們采用堿性碳酸鈉孵育法和Triton X-114的分相法來抽提卡介苗的膜

2、蛋白混合物，酶解后得到的肽片段混合物通過兩維液相色譜分離，采用鳥槍蛋白質(zhì)組學(xué)方法對蛋白進行鑒定。結(jié)果獲得2463個不同的肽段序列，總計474個蛋白得到鑒定，假陽性率結(jié)果評估為3.3％，其中的115個蛋白屬于首次鑒定出來的。 鑒定出來的蛋白經(jīng)過跨膜拓撲結(jié)構(gòu)預(yù)測軟件和信號肽預(yù)測軟件的分析，一共得到78個含有真正跨膜螺旋的整合膜蛋白，其中18個是首次鑒定出來的。這些整合膜蛋白的分子量差異比較大(從8.06kDa到167.86 kDa不

3、等)，等電點的分布也比較廣(從4.40到11.60不等)。其跨膜螺旋的分布從1到15個不等，其中的49個含有兩個或兩個以上的跨膜螺旋，占膜蛋白數(shù)的62.8％。 對這些膜蛋白進行功能分類，絕大部分蛋白屬于細胞壁和細胞加工功能組(53個，占67.9％)，在這個功能組里，含有17個轉(zhuǎn)運蛋白。另外有14個蛋白(17.9％)屬于中間代謝和呼吸作用功能組。這些膜蛋白中包括三個Pkn家族的絲氨酸/蘇氨酸激酶蛋白，分別是PknA、PknB和Pk

4、nH;兩個抗結(jié)核藥物乙胺丁醇的靶標(biāo)蛋白EmbA和EmbB；三個細胞色素c還原酶的保守亞基QcrA、OcrB和QcrC，以及一個細胞色素c氧化酶亞基Ⅱ(CtaC)。同時一些多亞基組成的復(fù)合物中的跨膜部分，如ATP合成酶的跨膜區(qū)域的蛋白也得到鑒定。 本研究中還鑒定出來一些膜相關(guān)蛋白，包括18個脂蛋白，10個轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白，糖酵解關(guān)鍵酶丙酮酸激酶(PykA)，一些核糖體蛋白等。同時__些很有意義的胞質(zhì)蛋白也得到鑒定，如和結(jié)核藥物異煙肼的

5、抗性相關(guān)的蛋白AhpC、KatG和InhA，和利福平抗性相關(guān)的RpoB蛋白，和喹諾酮類藥物抗性相關(guān)的GyrA蛋白等等。 本研究發(fā)現(xiàn)多個用常規(guī)蛋白質(zhì)組學(xué)方法難以檢測到的膜蛋白，包括5個含有11或12個跨膜螺旋、平均GRAVY值為0.31的強烈疏水蛋白MmpL。這說明本研究采用的實驗策略針對含有多個跨膜結(jié)構(gòu)、高度疏水的膜蛋白的鑒定也是適用的。 我們首次從整體角度對卡介苗的膜蛋白的組成和功能分布作出闡述，這些鑒定出來的蛋白可能