應用iTRAQ定量蛋白質組學技術分析Sip毒素蛋白處理后的大猿葉甲差異蛋白

摘要：Sip毒素蛋白(secreted insecticidal protein, Sip)是蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis, Bt)殺蟲家族中的分泌型殺蟲蛋白,對鞘翅目幼蟲表現出毒性。大猿葉甲(Colaphellus bowringi)是常見的十字花科害蟲,Sip蛋白對大猿葉甲具有較高的殺蟲活性。本實驗運用同位素相對標記與絕對定量技術(isotope relative labeling and absolute quantification technique, iTRAQ)分析Sip蛋白處理后大猿葉甲的差異蛋白,同時對其進行功能注釋、富集分析。通過ProteinpilotTMV4.5軟件進行定量分析,在基因本體數據庫(Gene Ontology, GO)、蛋白相鄰類的聚簇數據庫(Cluster of Orthologous Groups of proteins, COG)對其進行功能注釋,并對其進行KEGG通路分析,同時對所有顯著性差異表達蛋白進行GO及KEGG通路分析。與對照組比對后,在實驗組中鑒定出具有定量信息的蛋白質47個,包含27個上調蛋白和20個下調蛋白。通過GO、COG功能注釋和KEGG分析,發現這些差異蛋白主要涉及結合和催化活性等分子功能;主要參與細胞進程和代謝進程等生物過程;預測到這些差異性蛋白可能有的功能為翻譯后修飾,蛋白質周轉,伴侶、翻譯,核糖體結構和生物合成等。通過富集分析,發現這些差異蛋白主要有核核小體、非包膜細胞器、細胞內非包膜細胞器、核小體、核糖體、COPI包膜囊泡、蛋白質-DNA復合物、分泌顆粒、核染色質、高爾基體堆等生物學功能。本研究發現,在經過Sip毒素蛋白處理后,Bt毒素常見的一些受體發生了差異性表達,如鈣黏蛋白(cadherin),氨肽酶N (aminopeptidase N, APN),堿式磷酸酶(alkaline phosphatase, Alp),G蛋白(G-protein)。本研究結果為Sip毒素作用機理的研究提供參考,并為Sip毒素的蛋白質組學研究提供科學參考。