本研究应用二维凝胶电泳技术和蛋白质质谱技术等蛋白质组学研究方法对脱色希瓦氏菌S12偶氮呼吸条件下的细胞膜蛋白质组成结构特点及其功能进行探讨。分别对脱色希瓦氏菌S12在厌氧还原不同浓度的偶氮染料过程中,在偶氮呼吸和Fe(Ⅲ)呼吸过程中所表达的膜蛋白差异进行了比较研究；并且结合脱色希瓦氏菌S12进行硝酸盐呼吸表达的膜蛋白表达情况,分析了厌氧呼吸与好氧生长所表达的膜蛋白的差异。在此基础上,还进一步比较了脱色希瓦氏菌S12偶氮呼吸功能缺陷型菌株与野生型菌株在膜蛋白质组上的差异。通过以上研究,本论文主要取得了以下结论和认识:　　 (1)在使用厌氧发酵罐培养方式下,菌株S12的生长菌体密度与还原的苋菜红总量成正比关系。这一结果支持了菌株S12染料脱色研究中关于厌氧条件下对偶氮染料的还原作用是一种呼吸作用的理论。通过比较分析菌株S12偶氮还原过程中的膜蛋白质组成变化,发现了有可能与菌株S12的能量代谢和偶氮呼吸相关的三个蛋白ArgC,Ndk,ClpP。　　 (2)对脱色希瓦氏菌S12厌氧条件下以苋菜红或柠檬酸铁做为唯一电子受体生长所表达的膜蛋白进行蛋白质组比较分析,结果发现尽管菌株S12进行偶氮呼吸和Fe(Ⅲ)呼吸的膜蛋白绝大部分都很相似,所使用的电子传递链之间存在着大量的共同之处,但FdnH,FrdB,NqrA-2,DctP,以及预测蛋白SO4719这5个蛋白质与偶氮呼吸的关系更加密切。　　 (3)对脱色希瓦氏菌S12厌氧还原苋菜红、柠檬酸铁和硝酸钠过程表达的膜蛋白质组与好氧生长所表达的膜蛋白质组的二维凝胶电泳(2-DE)图谱进行比较的结果显示,菌株S12厌氧还原三种不同电子受体生长所表达的膜蛋白图谱非常相似,但是与好氧条件所表达的膜蛋白图谱相比存在较大的差异。其中ArgF,SdhA和HoxK这3个蛋白质在厌氧呼吸中的表达量明显高于好氧生长。　　 (4)结合生理学研究结果,对菌株S12的两株偶氮呼吸缺陷型菌株甲基萘醌基因menB缺陷型(menB-)和细胞色素C基因ccmA缺陷型(ccmA-)与野生型菌株S12的膜蛋白质组进行比较研究,初步发现了两个基因的缺陷对S12菌株进行厌氧呼吸的膜蛋白组成的影响,发现menB和ccmA基因编码蛋白由于在电子传递链的位置及其功能上的差异,ccmA基因缺失对厌氧呼吸膜蛋白组成的影响远大于menB基因缺失。　　 本研究的主要科学意义和实践意义是:(1)建立了适合脱色希瓦氏菌S12进行多种厌氧呼吸的有效的培养体系和蛋白质组学分析条件。采用所建立的这套技术对S12菌株的偶氮呼吸开展的研究工作进一步确认了细菌偶氮呼吸的电子传递机制,从蛋白质水平上加深了对偶氮呼吸的了解。(2)发现了一些可能和偶氮呼吸有关的蛋白,和功能基因缺失实验的结果一起为进一步研究偶氮呼吸提供了有效的信息。