不同氮、磷濃度條件下銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）差異蛋白質(zhì)組學(xué)的研究.pdf

1、銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)是富營養(yǎng)化湖泊和水庫中形成“水華”的主要藍(lán)藻。分子生物學(xué)技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)的快速發(fā)展為深入研究赤潮形成及其性質(zhì)提供了重要手段。赤潮對人類正常生活和環(huán)境的影響日益嚴(yán)重，由于赤潮發(fā)生是多方面原因引起的，研究常見赤潮藻種在特定環(huán)境中的蛋白質(zhì)組差異，從中尋找出有價值的蛋白質(zhì)分子水平上的差異，這對一些赤潮的防治和治理具有重要意義。 本文運用蛋白質(zhì)組學(xué)及生物信息學(xué)技術(shù)方法，研究銅綠微囊藻

2、全蛋白分別在不同濃度氮/磷營養(yǎng)鹽條件下變化的情況，并模擬自然界正常條件下及富營養(yǎng)化環(huán)境比較研究銅綠微囊藻耐受氮/磷環(huán)境中蛋白表達(dá)的差異，以及差異蛋白在生物代謝途徑中起作用的機(jī)制，旨在研究在富營養(yǎng)化環(huán)境中蛋白表達(dá)的差異。 首先，我們比較了銅綠微囊藻全蛋白的三種提取方法，利用雙向電泳技術(shù)篩選出最適的方法，即超聲破碎與TCA-丙酮結(jié)合法，并運用于幾種藍(lán)藻，結(jié)果表明這種方法適用于多數(shù)藍(lán)藻蛋白的提取。進(jìn)一步地，我們采取優(yōu)化的蛋白提取方法，

3、穩(wěn)定的雙向電泳條件及高靈敏度的質(zhì)譜分析，構(gòu)建了銅綠微囊藻蛋白的分子解剖圖譜。隨機(jī)選取的110個蛋白質(zhì)點的質(zhì)譜結(jié)果中21個確定為數(shù)據(jù)庫中收錄的藍(lán)藻的基因或蛋白，其中只有10個為數(shù)據(jù)庫中收錄的聚球藻Synechococcussp.PCC6803或微囊藻的基因或蛋白，其比例約為1∶11，這些結(jié)果對銅綠微囊藻的蛋白分析和有關(guān)功能基因組的研究具有較高的參考價值。 接著，我們探討了氮元素對銅綠微囊藻生長和蛋白表達(dá)的影響，以BG-11為基礎(chǔ)培

4、養(yǎng)基，調(diào)整氮元素的濃度(1.6mg/L，16.3mg/L，245.1mg/L，490.2mg/L)，于無菌條件下對藻株進(jìn)行誘導(dǎo)。雙向電泳分離和質(zhì)譜鑒定結(jié)果表明，低氮濃度時(1.6mg/L)，6個蛋白點表達(dá)量降低，1個表達(dá)量增高；高氮濃度時(490.2mg/L)，1個蛋白點表達(dá)量降低，3個表達(dá)量增高。各濃度下共有32個表達(dá)差異的蛋白，其中DinitrogenasereductaseADP-ribosyltransferase(DRAT)蛋

5、白的功能與氮代謝有關(guān)。 進(jìn)一步地，我們模擬了自然界中正常的環(huán)境和富營養(yǎng)化的環(huán)境，研究赤潮爆發(fā)時銅綠微囊藻蛋白表達(dá)的差異。雙向電泳分離和質(zhì)譜鑒定的結(jié)果表明，2個蛋白點只在富營養(yǎng)化條件下表達(dá)，3個蛋白點只在自然條件下表達(dá)，1個蛋白點富營養(yǎng)條件下表達(dá)量較自然條件低，其中2個蛋白的功能與氮代謝有關(guān)。 本文確定了提取銅綠微囊藻蛋白的最適方法，并首次運用于多數(shù)藍(lán)藻蛋白的提取并取得準(zhǔn)確、可靠的結(jié)果。首次采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，研究銅綠微囊