丛毛单胞菌菌株CNB-1在基因和蛋白质组学水平对砷酸盐压力的反应.pdf

译文 丛毛单胞菌菌株CNB-1 在基因和蛋 白质组学水平对砷酸盐压力的反应 原文来源：Yun Zhang,Ying-Fei Ma, Su-Wei Qi,Bo Meng,Muhammad Tausif Chaudhry,Si-Qi Liu Shuang- Jiang Liu. Responses to arsenate stress by Comamonas sp. strain CNB-1 at genetic and proteomic levels. Microbiology .2007,153:3713–3721 1 目录 译文1 1 引言3 2 方法4 2.1 细菌菌株，质粒和生长条件4 2.2 基因操作5 2.3 通过丛毛单胞菌菌株 CNB-1 和大肠杆菌突变株的互补作用确定砷酸盐的 抗性。6 2.4RNA 分离和RT-PCR6 2.5 双向电泳和图像分析6 2.6 胰蛋白酶胶内酶解7 2.7 通过基质辅助激光解析电离飞行质谱技术（MALDI-TOF/TOF MS ）鉴定 蛋白质7 2.8 序列分析8 3 结论8 3.1 生物信息学分析 ars 操纵子在质粒pCNB1 上的直系同源基因和丛毛单胞 菌菌株CNB-1 在砷酸盐存在下的生长情况8 3.2 基因 arsPCom, arsBCom 和 arsCCom 的存在增加了大肠杆菌对砷酸盐的 抗性，并且蛋白质ArsPCom 代表了一种新的砷酸盐还原酶。9 3.3 基因arsPCom 和arsCCom 在砷酸盐存在下都转录并且属于同一转录单元 10 3.4 砷酸盐存在和不存在下培养的菌株 CNB-1 细胞的蛋白质指纹图谱以及差 异表达蛋白质的鉴定11 3.5 压力反应，蛋白质再次折叠和核糖体蛋白质12 3.6 碳水化合物代谢和能量产生。12 3.7 膜运输系统13 4 讨论13 鸣谢14 参考文献14 2 丛毛单胞菌菌株 CNB-1 是一株能降解氯硝基苯的细菌，已被证明具有比突变 株 CNB-2 更高的砷抗性。pCNB1 是一种质粒，菌株 CNB-2 不具有，菌株 CNB-1 中含有，质粒pCNB1 上具有基因簇 ars(RPBC)Com ，假定的基因簇 ars(RPBC)Com 在丛毛单胞菌菌株 CNB-1 中分别编码砷酸盐抗性调节蛋白，砷酸盐还原酶家族 Ⅱ，亚砷酸盐外排泵，砷酸盐还原酶家族 Ⅰ。arsC 缺陷的大肠杆菌可以通过 arsPCom 和 arsCCom 之间的转换获得砷酸盐抗性，这表明这两种基因能表达有功 能砷酸盐还原酶。有趣的是，当菌株CNB-1 细胞暴露在砷酸盐环境中时，arsPCom 和 arsCCom 的转录都可以通过 RT-PCR 测定，但是只有基因 arsPCom 的转录能在 蛋白质水平测定。为了探索对砷酸盐压力做出反应的蛋白质，菌株 CNB-1 的细胞 在含有砷酸盐和不含有砷酸盐的条件下培养，通过双向电泳和基质辅助激光解析电 离飞行质谱等方法开展差异蛋白质组学研究。总共 31 个差异蛋白点在双向电泳图 像分析时被标注出来，鉴定出23 种蛋白质专门与砷酸盐抗性相关。这23 个点中有 18 种独特的蛋白质，这些蛋白质被鉴定为磷酸盐转运蛋白，涉及蛋白质重折叠的 热休克蛋白和参与碳和能量代谢的酶。 1 引言 砷酸盐通过模拟磷酸盐的功能对活的细胞产生毒性，并且打断了许多生物学过 程，例如蛋白质的磷酸化(Carapito et al., 2006) 和磷脂类的合成(Ordo´n˜ez et al., 2005).等。在许多有机体中，细胞通过砷酸盐抗性系统(ARS)解除砷酸盐的毒性。 砷酸盐抗性系统(ARS)包括一种还原酶它能将将砷酸