炭样小单孢菌JXNU-1中核苷类抗生素生物合成相关蛋白的筛选

摘要

实验室在前期研究中筛选到一株具有广谱抗菌活性的炭样小单孢菌JXNU-1，其发酵所产核苷类抗生素对常见的 G+和 G-细菌均有抑制作用，但该抗生素的生物合成与分子调控机制尚不清楚。为探寻炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素的生物合成与分子调控机制，本文采用相对和绝对定量同位素标记（isobaric tags for relative and absolute quantitation，iTRAQ）技术对炭样小单孢菌 JXNU-1分泌抗生素前后期的蛋白质组进行分析，主要结论如下：
　　（1）共鉴定出炭样小单孢菌菌体蛋白2390个，获得172个差异表达蛋白，产物合成期上调表达蛋白76个，下调表达蛋白96个；
　　（2）根据蛋白质组学分析，上调蛋白中含有12个与抗生素合成密切相关蛋白，分别是ABC转运器底物结合蛋白、ABC转运器 ATP结合蛋白、糖基转移酶、P450单加氧酶、S-腺苷甲硫氨酸依赖的甲基转移酶、甲基转移酶和丝氨酸羟甲基转移酶。利用实时荧光定量 PCR（real-time quantitative reverse transcription PCR,qRT-PCR）技术对筛选出的相关蛋白的mRNA定量分析，结果表明这12个基因均为表达上调基因，与蛋白的表达趋势相符；
　　（3）采用生物信息学方法对上述12个抗生素合成相关蛋白进行基因定位，结果表明相关蛋白分布在5个抗生素合成相关基因簇中，且Cluster2被推测为炭样小单孢菌 JXNU-1生物合成抗生素的基因簇。
　　上述研究结果为阐明炭样小单孢菌 JXNU-1中核苷类抗生素生物合成与分子调控机制提供了实验依据。

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1 绪 论

1.1 炭样小单孢菌及其活性产物

1.2 核苷类抗生素

1.3 蛋白质组学概念

1.4 蛋白质组学研究技术

1.5 同位素相对与绝对定量（iTRAQ）技术

1.6 研究目的和意义

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

3 实验结果与分析

3.1 发酵液的抗菌活性测定

3.2 菌体总蛋白SDS-PAGE电泳

3.3 蛋白鉴定质量评估——肽段匹配误差

3.4 菌体蛋白的鉴定

3.5 菌体蛋白的功能注释

3.6 差异蛋白的筛选与分析

3.7 抗生素合成相关蛋白筛选

3.8 实时荧光定量PCR

3.9 抗生素合成相关基因簇筛选

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 下一步工作计划

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况