蓝色温和凝胶双向电泳用于分析嗜盐菌质膜蛋白复合物.pdf

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2010, 37(5): 558~567 色温和凝胶双向电泳用于分析 嗜盐菌质膜蛋白复合物* 晓宇 李 亮 赵 昕 程彦伟 张 炜** (南京农业大学生命科学学院生物化学与分子生物学系，南京农业大学GE Healthcare Biosciences 蛋白质组学合作示范实验室，南京2 10095) 摘要 为了揭示细胞对盐胁迫渗透适应的分子机制，以新鉴定的中度嗜盐芽孢杆菌Bac illus sp . I121 为实验材料，分析了该嗜 盐菌质膜上的盐胁迫响应蛋白 为此，通过蓝色温和凝胶双向电泳(BN/SDS)对纯化的质膜组分进行了差异蛋白质组学 研究 经MALDI-TOF/TOF 质谱分析，鉴定了8 个盐胁迫响应蛋白 盐胁迫诱导上调表达的蛋白质包括ABC 型转运蛋白、 3- 酸甘油透性酶、嘧啶核苷转运蛋白和甲酸脱氢酶，下调表达的蛋白质包括琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase)铁硫亚 基、黄素蛋白亚基、细胞色素b556 亚基以及分子伴侣DnaJ 的同源蛋白；酶活力测定结果表明胁迫条件下上述蛋白质的活性 变化与表达量变化相一致 这些蛋白质中绝大多数属于高度疏水的跨膜蛋白，主要负责物质跨膜运输及能量代谢 上述结果 表明，中度嗜盐菌Bacillus sp . I121 可通过加快跨膜物质运输，同时抑制TCA 循环完成盐胁迫条件下相容性溶质脯氨酸和四 氢嘧啶的合成与积累 也进一步证明，蓝色温和凝胶双向电泳不仅可用于线粒体、叶绿体中蛋白质复合物的分析，也同样适 用于细胞质膜上高度疏水蛋白复合物的比较研究 关键词 嗜盐芽孢杆菌，相容性溶质，质膜，蛋白质复合物，蓝色温和凝胶电泳 学科分类号 Q503，Q789 DOI: 10.3724/SP.J.1206.2009.004 10 作为细胞与外界环境之间的屏障，质膜在感受 应蛋白多为亲水性较高的膜附着蛋白 本实验室利 并传递外界刺激信号、物质运输、细胞识别等方面 用双向电泳鉴定的水稻根尖细胞质膜中的18 个盐 发挥着重要作用 最近，越来越多的证据表明，质 胁迫响应蛋白也多为膜附着蛋白[12] 1991 年， [13] 膜的结构及组成成分在细胞对高盐胁迫的响应方面 Sch gger 等 在研究哺乳动物及真菌细胞线粒体呼 [1] 发挥着关键作用 例如，定位于质膜上的原初及 吸链复合物的过程中，建立了BN/SDS该 二级主动运输蛋白质可完成离子的跨膜定向运输及 技术以考马斯亮蓝G250 代替SDS 使多亚基的蛋白 [2-6] 相容性溶质的吸收 ，并负责吸收无机 、氨基 质复合物带负电荷，同时用温和的非离子型去污剂 [7] 酸、糖类等以补充高盐胁迫引起的营养缺乏 同 如Triton X-100，毛地黄皂甙等增溶膜组分，从而 时，质膜组分如受体、 脂等在感受高盐胁迫，参 使膜蛋白复合物在凝胶中以近似天然的状态得到分 与二级信使形成方面也具有重要作用[8-9] 离 在蛋白质复合物得到分离后，将第一向的泳道 近年来，利用蛋白质组学手段高通量鉴定质膜 切下进行第二向SDS，各个复合物的亚基就 [10] [11] 蛋白的研究在原核 和真核 生物中均有报道 但 能得到分离 BN/SDS已广泛用于分析真核 是，和高通量鉴定相比，盐胁迫条件下质膜蛋白质 细胞线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上高度疏水的多 [13-14] 组的比较研究却