基于iTRAQ技術(shù)的結(jié)核分枝桿菌定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

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

2、 for relative andabsolute quantitafion,iTRAqQ)技術(shù)結(jié)合Nano-LC-MS/MS,對臨床分離的結(jié)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(jìn)行定量蛋白質(zhì)組學(xué)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(zhì),基于巴斯德研究所功能分類樹,對兩組差異蛋白進(jìn)行相對分子量、等電點(diǎn)、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(diǎn)繪制了虛擬2D凝膠。

3、同時(shí),WEGO在線對差異蛋白進(jìn)行功能注釋聚類分析,并運(yùn)用KEGG對蛋白參與的信號(hào)通路進(jìn)行分析。
　　 SM耐藥株01108與SM敏感株01105和H37Rv表達(dá)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(dá)上調(diào)大于1.20倍或下調(diào)小于0.55,分別是巰基過氧化物酶(Rv1932)、?；d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(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白(Rv3133c)以及假定未知蛋白R(shí)v2466c和Rv2626c。差異蛋白質(zhì)相對分子量和等電點(diǎn)分布廣泛,相對分子量和等電點(diǎn)范圍為7.63kDa(Rv1498A)～326.22kDa(Rv2524c),等電點(diǎn)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(zhì)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(zhì)(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(guān)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(jìn)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(jié)合功能為主。生物進(jìn)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(xì)胞進(jìn)程、應(yīng)激反應(yīng)和生物調(diào)節(jié)等14種生物進(jìn)程;其中,參與新陳代謝過程和細(xì)胞進(jìn)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(jìn)程,以參與新陳代謝過程和細(xì)胞進(jìn)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(hào)通路。其中,有9條信號(hào)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