基于同位素标记相对和绝对定量技术研究耐铬(Ⅵ)菌株CM01的蛋白定量组学

[背景]六价铬[Cr(Ⅵ)]作为一种高毒性的重金属污染物,用微生物学方法还原Cr(Ⅵ)既经济又环保.[目的]探究耐铬菌株CM01中与耐受或还原铬Cr(Ⅵ)有关的蛋白或基因,从分子水平上阐述其耐铬Cr(Ⅵ)机制.[方法]运用同位素标记相对和绝对定量技术(isobaric tags for relative andabsolute quantitation techniques,iTRAQ)分析耐铬菌株CM01在有无铬Cr(Ⅵ)胁迫下的蛋白表达差异.运用RT-qPCR技术验证4种与代谢途径有关的上调蛋白的mRNA表达量.运用紫外分光光度计测定细胞表面疏水性.[结果]共鉴定到2 570个蛋白,其中存在显著差异的蛋白数为646个,上调蛋白数量343个,下调蛋白数量303个.CM01中的Fe/Mn超氧化物歧化酶、甜菜碱醛脱氢酶、磷酸戊糖途径、磷酸肌醇代谢途径、氨基酸代谢共同参与了菌株对于外源性Cr(Ⅵ)的响应机制.RT-qPCR实验结果表明,与代谢途径有关的4种蛋白其基因转录水平和蛋白水平一致.对照组CM01的细胞表面疏水性高于实验组.[结论]初步探索了耐铬菌的Cr(Ⅵ)响应机制,为利用微生物治理环境污染提供了理论支持和新的研究思路.