基于iTRAQ技術的結核分枝桿菌定量蛋白質組學研究.pdf

1、結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb,簡稱結核桿菌)是結核病的主要致病菌。艾滋病合并結核病和耐多藥結核病使得結核病的診斷和治療成為全球面臨的重大挑戰(zhàn)。尋找結核桿菌新標識分子用于結核病診斷或疫苗候選抗原具有重要意義,分子標識的研究方法包括基因水平和蛋白質水平,蛋白質組學是在蛋白質水平發(fā)現(xiàn)分子標識的重要途徑之一。
　　 定量蛋白質組學技術—相對和絕對定量的等量異位標簽(isobaric tags

2、 for relative andabsolute quantitafion,iTRAqQ)技術結合Nano-LC-MS/MS,對臨床分離的結核桿菌鏈霉素(SM)耐藥株01108、SM敏感株01105和H37Rv的全菌體蛋白進行定量蛋白質組學研究,通過相對定量分析SM耐藥株與敏感株間的差異蛋白質,基于巴斯德研究所功能分類樹,對兩組差異蛋白進行相對分子量、等電點、酶分類以及功能分類分析,并根據(jù)差異蛋白理論分子量和等電點繪制了虛擬2D凝膠。

3、同時,WEGO在線對差異蛋白進行功能注釋聚類分析,并運用KEGG對蛋白參與的信號通路進行分析。
　　 SM耐藥株01108與SM敏感株01105和H37Rv表達差異蛋白分別為194種和146種;SM耐藥株011108與SM敏感株01105和H37Rv兩者均有差異的蛋白有121種,其中7種差異蛋白在耐藥株01108中表達上調大于1.20倍或下調小于0.55,分別是巰基過氧化物酶(Rv1932)、酰基載體蛋白脫氫酶(Rv0824c)

4、、30S核糖體蛋白S15(Rv2785c)、丙酮酸脫氫酶E2部分(Rv2215)、雙組份轉錄調控蛋白(Rv3133c)以及假定未知蛋白Rv2466c和Rv2626c。差異蛋白質相對分子量和等電點分布廣泛,相對分子量和等電點范圍為7.63kDa(Rv1498A)～326.22kDa(Rv2524c),等電點范圍為3.74(Rv2244)～12.48(Rv2986c),超過50%的差異蛋白為蛋白酶。無差異蛋白質屬于穩(wěn)定RNA(4)、插入序列

5、和噬菌體(5)、PE/PPE(6)和未知蛋白質(8),其他功能分類蛋白均被鑒定到,其中,參與中間代謝和呼吸作用(7)的差異蛋白分別占到兩組差異蛋白的36.1%和32.4%;功能分類的差異蛋白有13種為核糖體相關蛋白。
　　 對SM耐藥株01108與SM敏感株01105差異蛋白和SM耐藥株01108與H37Rv差異蛋白進行分子功能注釋分析,兩組差異蛋白均以催化活性功能和結合功能為主。生物進程注釋分析,SM耐藥株01108與SM敏感

6、株01105差異蛋白參與新陳代謝、細胞進程、應激反應和生物調節(jié)等14種生物進程;其中,參與新陳代謝過程和細胞進程的差異蛋白比例分別占到36.04%和26.9%;SM耐藥株01108與H37Rv差異蛋白參與13種生物進程,以參與新陳代謝過程和細胞進程為主,分別占到34.02%和26.9%。KEGG分析發(fā)現(xiàn)鑒定到的蛋白共參與到72條信號通路。其中,有9條信號通路具有顯著性(p＜0.05),包括檸檬酸循環(huán)途徑、不飽和脂肪酸合成途徑和RNA降解