植物乳杆菌蛋白质组学的初步研究

论文摘要

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）广泛分布于自然界,特别是与发酵食品密切相关,具有改善发酵食品的风味和品质的功效,拮抗病原微生物、预防和治疗腹泻、便秘、改善微生态平衡等功效。目前,植物乳杆菌发挥益生作用的分子机制和蛋白物质基础还不清楚,因此,深入开展植物乳杆菌蛋白质组学研究具有重要意义。本研究分别进行了植物乳杆菌全菌蛋白样品和上清蛋白样品的双向电泳及BN/SDS-PAGE电泳,构建了相对应的参考图谱,对图谱上所有可见的蛋白点进行胶内酶切,通过MALDI-TOF/TOF质谱分析及Mascot软件在L. plantarum JDM1数据库中（GI:254044096）进行质谱数据分析,总共鉴定出429个蛋白。通过本研究主要获得了以下结果：1、采用重叠的窄pH梯度胶条对植物乳杆菌生长对数晚期全细胞蛋白样品进行双向电泳,并将双向电泳图谱合成为一张pH 3.5-10的双向电泳参考图谱,对表达丰度较高、且在胶图上清晰可见的725个蛋白质点进行取点、胶内酶切,最终鉴定到有效蛋白点603个,代表412个编码蛋白,其中包含122种未注释功能的假想蛋白。2、采用宽范围pH 3-11度胶条对植物乳杆菌上清蛋白进行双向电泳,构建了上清蛋白双向电泳参考图谱,在上清蛋白中总共鉴定出28个有效蛋白点,代表22种蛋白,其中有11个蛋白为假想蛋白。3、通过BN/SDS-PAGE技术成功开展了植物乳杆菌蛋白复合物研究,从图谱中鉴定出51个蛋白,其中6个蛋白为前述双向电泳参考图谱中没有出现的蛋白,预测Map3、Map2两蛋白在体内可能形成蛋白复合物。通过本研究,从蛋白分子水平上分析了植物乳杆菌生长对数晚期蛋白表达的特点,为以后深入研究植物乳杆菌的益生作用及基因改造提供了新的研究策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 乳杆菌的蛋白质组学研究进展
• 1.1 益生菌
• 1.2 乳酸菌的分类及其作用
• 1.3 乳酸菌的分子及蛋白组学研究进展
• 1.4 植物乳杆菌的作用及其蛋白质组学研究进展
• 1.5 研究的目的和意义
• 第2章 植物乳杆菌全细胞蛋白双向电泳参考图谱的建立与分析
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 菌株
• 2.2.2 主要试剂和仪器设备
• 2.2.3 培养基和溶液的配制
• 2.2.3.1 培养基的配制
• 2.2.3.2 双向电泳常用溶液配制
• 2.2.4 菌株的活化
• 2.2.5 植物乳杆菌生长曲线的测定
• 2.2.6 植物乳杆菌全菌蛋白样品的制备
• 2.2.7 双向电泳
• 2.2.8 胶内酶切及MALDI-TOF/TOF质谱检测
• 2.2.9 质谱检测结果的数据库查询
• 2.2.10 代谢通路分析
• 2.2.11 高丰度蛋白分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 植物乳杆菌CMCC-P0002生长曲线的测定
• 2.3.2 植物乳杆菌全菌蛋白双向电泳结果分析
• 2.3.2.1 不同pH梯度植物乳杆菌全菌蛋白的双向电泳图谱
• 2.3.2.2 植物乳杆菌全细胞蛋白双向电泳参考图谱的建立及蛋白质鉴定
• 2.3.2.3 植物乳杆菌的预测蛋白模拟双向电泳图谱
• 2.3.2.4 植物乳杆菌的实际鉴定蛋白质模拟双向电泳图谱预测的符合情况
• 2.3.2.6 植物乳杆菌所鉴定到的蛋白质在细胞内的功能分类
• 2.3.2.7 植物乳杆菌所鉴定到的蛋白质在细胞内定位情况
• 2.3.2.8 植物乳杆菌所鉴定到的蛋白质疏水性的研究
• 2.3.2.9 植物乳杆菌所鉴定到的蛋白质的密码子使用偏好性
• 2.3.3 鉴定蛋白在植物乳杆菌代谢通路中的分布
• 2.3.3.1 糖酵解/糖异生途径
• 2.3.4 高丰度表达蛋白
• 2.4 小结
• 第3章 植物乳杆菌上清蛋白双向电泳
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 菌株
• 3.2.2 主要试剂和仪器设备
• 3.2.3 培养基和溶液的配制
• 3.2.4 菌株的培养与上清蛋白样品的制备
• 3.2.5 双向电泳
• 3.2.6 胶内酶切及MALDI-TOF/TOF质谱检测
• 3.2.7 质谱检测结果的数据库查询
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 植物乳杆菌上清蛋白双向电泳参考图谱
• 3.3.2 植物乳杆菌上清蛋白质谱鉴定
• 3.4 小结
• 第4章 植物乳杆菌BN/SDS-PAGE电泳参考图谱的构建
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 菌株
• 4.2.2 主要试剂和仪器设备
• 4.2.3 培养基和溶液的配制
• 4.2.4 菌株的培养与BN/SDS-PAGE电泳蛋白样品的制备
• 4.2.5 BN-PAGE梯度胶的配方
• 4.2.6 BN-PAGE梯度胶和12.5%的SDS-PAGE的配制及电泳
• 4.2.7 BN-PAGE梯度胶的平衡及转移
• 4.2.8 SDS-PAGE电泳
• 4.2.9 胶内酶切及MALDI-TOF/TOF质谱检测
• 4.2.10 质谱检测结果的数据库查询
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 植物乳杆菌BN-PAGE梯度胶电泳图
• 4.3.2 植物乳杆菌BN/SDS-PAGE电泳图
• 4.3.3 植物乳杆菌BN/SDS-PAGE电泳凝胶蛋白质谱鉴定
• 4.3.4 植物乳杆菌中复合物蛋白分析
• 4.3.5 植物乳杆菌BN/SDS-PAGE电泳图中高丰度蛋白分析
• 4.4 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 植物乳杆菌全细胞蛋白双向电泳
• 5.1.2 植物乳杆菌上清蛋白双向电泳
• 5.1.3 植物乳杆菌BN/SDS-PAGE电泳
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A1 试剂
• 附录A2 仪器设备
• 附录A3 植物乳酸杆菌双向电泳参考图谱鉴定蛋白点
• 个人介绍
• 攻读学位期间的研究成果