基于iTRAQ技术的维氏气单胞菌强弱毒菌株比较蛋白质组学研究

Aeromonas veronii was a new pathogenic bacteria to people, animals and fish. The morbidity of the disease caused by Aeromonas veronii has been growing in our country these years. However, the research on Aeromonas veronii was hard to find, especially on discovery of new virulence factors and pathogenic mechanism. Combining the technology of comparative proteomic with proteomics bioinformatics analysis was to research various virulent strains of Aeromonas veronii and extract their secreted exoproteins, outer membrane protein, cell protein separately. In order to screen the differential proteins among the various virulent strains, we identified directly and analyzed relatively quantitative the high-throughput protein of the various virulent strains' purified protein by iTRAQ multiple labeling and tandem mass spectrometry. We analyzed their biological function with proteomics bioinformatics analysis, to know more about the pathogenic mechanism of Aeromonas veronii. These results also be very useful for the disease's diagnosis and treatment.

维氏气单胞菌是新发现的人-兽-鱼共患病原菌，近年来，我国由其引发的疾病发病率呈上升状态，但有关维氏气单胞菌的研究却相对较少，尤其是新毒力因子的发现和致病机制更鲜有报道。鉴于此，本研究拟以比较蛋白质组学和蛋白质组生物信息学技术相结合，针对不同毒力的维氏气单胞菌，分别提取其胞外分泌蛋白、外膜蛋白、菌体蛋白，采用同位素标记相对和绝对定量技术，对不同毒力菌株提纯的蛋白进行高通量的"全组"蛋白直接鉴定和相对定量分析，筛选出不同毒力菌株之间存在的差异蛋白，并应用蛋白质组生物信息学对其生物学功能进行分析，为进一步阐明维氏气单胞菌致病性机制、筛选诊断和治疗所需新靶标奠定基础。

维氏气单胞菌是新发现的人-兽-鱼共患病原菌，近年来，我国由其引发的疾病发病率呈上升状态，但有关维氏气单胞菌的研究却相对较少，尤其是新毒力因子的发现和致病机制更鲜有报道。本研究首先对不同源性维氏气单胞菌进行了收集、鉴定，最终获得136株不同源性的维氏气单胞菌，加上实验室保存的菌株，共计200余株维氏气单胞菌以供后续试验。在此基础上，课题组对8种不同动物源性维氏气单胞菌生物学特性以及部分毒力基因进行了比较与分析；结果显示：不同源性的维氏气单胞菌生物学特性有着一定的共性，但也存在着不同，而对其外膜蛋白AI、外膜蛋白AII、气溶素、鞭毛等毒力基因进行比较分析发现，其不同源性菌株的毒力基因均具有较高的同源性。课题组还选取了一株狐源维氏气单胞菌，对其体内诱导抗原进行了筛选，最终获得9个ORF可能为其体内诱导抗原基因。课题组对实验室保存的维氏气单胞菌菌株进行了毒力基因携带情况、小鼠与斑马鱼LD50的测定，选取3 株不同毒力的维氏气单胞菌：强毒菌株TH0426、弱毒菌株WL161、无毒菌株CC7282-3，分别提取其菌体总蛋白，并经胰蛋白酶消化、TMT 标记、HPLC 分馏、LC-MS/MS 分析、数据库搜索，最终获得不同毒力菌株的差异表达蛋白，并对其相应的生物信息学进行了分析。课题组为了深入研究所筛选的差异表达蛋白，课题组对其中的强毒菌株TH0426的全基因组序列进行了测定，并进行了分析，结果证实维氏气单胞菌TH0426株基因组共有4923009bp(登录号为：CP012504，暂未公开)从系统进化树可以看出，强毒菌株TH0426的全基因组序列与网络上其余两株维氏气单胞菌处于同一分支。本课题研究结果为维氏气单胞菌相关基因、蛋白功能的后续研究提供了理论支持，并为其致病机理的深入研究奠定了基础。