用金屬蛋白質(zhì)組學(xué)的方法研究生物體對硒汞暴露的應(yīng)答.pdf

1、針對汞在環(huán)境及生物鏈中的毒性問題及硒汞拮抗作用，本文以大腸桿菌為模型，采用高通量的蛋白質(zhì)組學(xué)以及金屬蛋白質(zhì)組學(xué)方法，來研究生物體對硒汞暴露的應(yīng)答。用吸光度法測定大腸桿菌生長曲線，以研究硒汞暴露對大腸桿菌生長曲線的影響。采用高分離分辨率的雙向電泳法（包括變性與非變性電泳法）分離大腸桿菌全蛋白。電泳凝膠用考馬斯亮藍(lán)R-250染色，染色凝膠用PDQuest軟件分析其蛋白點表達(dá)水平的差異，平行電泳膠經(jīng)固定后直接干燥，并利用先進(jìn)的核分析技術(shù)同步輻

2、射X射線熒光（SRXRF）對分離后凝膠進(jìn)行微區(qū)掃描分析，主要相關(guān)蛋白利用電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜（ESI-MS/MS）進(jìn)行鑒定，以檢測在硒汞暴露條件下大腸桿菌體內(nèi)的硒汞結(jié)合蛋白及響應(yīng)蛋白，在此基礎(chǔ)上研究生物體對汞暴露的應(yīng)答機(jī)制及硒汞拮抗作用機(jī)制。得到的主要結(jié)果如下：
　?、俦┞秵喂x子后大腸桿菌遲緩期延長到22h，說明汞對大腸桿菌有一定的毒性作用；硒的加入使此延長期縮短到18h，表明硒對汞毒性有拮抗作用。
　?、诜蛛x后染色膠經(jīng)PDQu

3、est分析，發(fā)現(xiàn)5種蛋白的表達(dá)發(fā)生了顯著性差異變化；經(jīng)元素分析，發(fā)現(xiàn)了一種含硒汞蛋白；通過對上述6種蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，確定5種差異性蛋白質(zhì)分別為外膜蛋白W（OmpW）、轉(zhuǎn)錄終止因子rho、半胱氨酸合酶（Cys）、轉(zhuǎn)醛醇酶A（Tal）和烷基氫過氧化物還原酶C（AhpC），確定硒汞結(jié)合蛋白質(zhì)為丙酮酸激酶（PK）。其中，與對照組比較，單汞暴露組大腸桿菌體內(nèi)OmpW表達(dá)下調(diào)，其余蛋白表達(dá)上調(diào)；與單汞暴露組比較，硒汞同時暴露組中OmpW蛋白表達(dá)

4、明顯上調(diào)，Tal蛋白表達(dá)明顯下調(diào)。
　?、劢Y(jié)合此6種蛋白的生物學(xué)功能，可知模式生物大腸桿菌對汞暴露的應(yīng)答機(jī)制為：通過上調(diào)轉(zhuǎn)錄終止因子rho的表達(dá)，控制外膜蛋白OmpW的生物合成，使其表達(dá)下調(diào)，從而減小生物體對汞離子的滲透性，保護(hù)機(jī)體免受汞離子的毒害；通過上調(diào)與抗氧化性相關(guān)的蛋白表達(dá)（AhpC），還原汞誘導(dǎo)產(chǎn)生的過多自由基，對抗細(xì)胞的氧化性損傷；汞離子還可與一些含巰基的酶（如PK）結(jié)合，使其失活，造成代謝紊亂，從而誘導(dǎo)另一種與其有相