蛋白质乙酰化调控Bacillus nematocida B16杀线虫初探

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植物寄生线虫每年导致巨大的全球农作物经济损失,是限制农业生产的第二大因子,而线虫生物防治因为其绿色安全的特性逐渐成为线虫防治研究的热点。杀线虫芽孢杆菌B16(Bacillus nematocida)对线虫例如松木线虫具有良好的杀虫活性。文献报道蛋白质赖氨酸乙酰化修饰调控细胞各方面的生理活动,那么蛋白质乙酰化是否调控B16与线虫之间的相互作用呢?通过TMT(串联质量标签)标记的LC-MS/MS技术,我们对B16的乙酰化蛋白组进行了测序,并对乙酰化赖氨酸位点的乙酰化水平和蛋白质表达水平进行了定量分析。1.总共在349个蛋白质中鉴定到了529乙酰化位点,使用多种生物信息方法对乙酰化蛋白质进行分析,包括COG功能分类、GO富集分析、KEGG pathway分析、乙酰化肽段二级结构分析和motif分析。通过这些分析发现,在这些蛋白质中22个参与了B16吸引线虫物质的合成,另外,Sec A(K42)和Sec Y(K373)参与了杀线虫蛋白酶的分泌。2.定量分析了杀线虫的过程中线虫对B16蛋白质表达水平的影响。对鉴定到的1980个蛋白中的1592个蛋白质进行了相对定量分析,发现13个蛋白质的表达水平显著上调,12个蛋白质的表达水平显著下调。差异蛋白中有5个蛋白质富集到细胞外;壳聚糖酶、细胞膜联新支连淀粉酶以及几丁质在杀线虫的过程中显著上调,这些蛋白质可能参与调节B16-线虫相互作用。3.定量分析了杀线虫的过程中线虫对B16蛋白质乙酰化修饰水平的影响。对鉴定到的288个蛋白质的411个乙酰化位点的乙酰化水平进行了相对定量分析。发现杀线虫过程中,乙酰化水平上调超过20%的有24个位点,乙酰化水平下调超过20%的有27个位点。有10个赖氨酸位点的乙酰化水平变化有显著差异,包括1个参与组氨酸代谢的尿刊酸水合酶(orf060791)和1个参与ROS(reactive oxygen species)代谢的超氧化物歧化酶(orf038991)。这些结果表明线虫能够影响B16的蛋白乙酰化水平。我们的研究结果表明,蛋白质赖氨酸乙酰化修饰确实参与调控B16的杀线虫过程;并且发现线虫对B16的蛋白质表达水平和蛋白质的乙酰化修饰水平有一定的影响。这些研究结果扩展了我们对B16-线虫相互作用的认知。
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