丝状真菌是发酵工业中一类重要的生产菌株,其目的产物的形成与培养方式、菌体形态等有着紧密的联系。华根霉(Rhizopus chinesis)CCTCC M201021是本实验室从我国传统酿造浓香型白酒大曲中筛选到的一株丝状真菌,其生成的包括脂肪酶在内的酶蛋白具有较高的工业应用价值,但是蛋白的表达、表达量和活性却受培养方式和菌体形态的影响。本研究采用凝胶双向电泳(2-DE)和质谱鉴定等蛋白质组学技术,分别分析了华根霉在固液态培养方式和液态培养不同菌体形态下分泌的差异蛋白,探讨了华根霉在固液态培养下差异分泌蛋白生成的原因,以及华根霉菌体形态差异对包括脂肪酶在内的蛋白的影响。主要研究结果如下:(1)对华根霉固液态不同培养方式下胞外蛋白进行比较分泌组学研究和分析。固液态培养下华根霉的胞外蛋白质组数据分析表明,无论是以天然底物麸皮及其提取液为固态和液态培养基,还是以合成培养基进行平板固态培养和液态发酵,华根霉固态和液态培养所产的胞外蛋白均存在显著差异。在这些胞外差异蛋白中,约70%是固态和液态培养下各自产生的特有蛋白,此外共有蛋白中多数表达水平也有显著的差异。质谱鉴定结果进一步表明,两组底物固液态培养对华根霉所产胞外蛋白的种类和表达量都有显著影响,在这些胞外蛋白中水解酶类所占比例均较大,其中主要是与蛋白质降解相关的蛋白(占60%以上)。进一步比较了相同培养方式下不同底物对华根霉产胞外蛋白的影响。结果显示,除了固态和液态这两种培养方式之外,底物的组成也会显著影响丝状真菌胞外蛋白的表达和分泌。有些蛋白的表达可能需要特定的培养方式及特定底物的存在,同时一些蛋白也可能存在翻译后修饰的情况。这些因素都可能会影响华根霉的发酵表现。这一研究结果表明,我们需要注意固态和液态不同培养方式下丝状真菌胞外酶的筛选和生产可能存在的不一致性,单一的菌种筛选方式以及在工业生产中发酵方式的简单替换可能都是不适当的。(2)对液态发酵不同形态下华根霉胞外及膜结合蛋白进行比较分泌组学研究及分析。双向电泳图谱经过比对显示,两种形态的胞外和膜结合蛋白存在着显著的差异。在成功鉴定的28个胞外差异蛋白和70个膜结合差异蛋白中,85%以上为两种形态各自独有的蛋白。蛋白鉴定结果表明,胞外差异蛋白大多仍为水解酶类(占42.9%),其中仍是与蛋白质降解相关的蛋白居多(占50%)。华根霉脂肪酶主要定位在细胞膜上,而且菌体形态的差异并不影响脂肪酶的分泌,而可能主要影响脂肪酶的表达量。这一结果与已报道的米根霉脂肪酶分泌机制存在一定的差异。对膜结合差异蛋白进行KOG功能分类,发现差异蛋白主要集中在能量的形成与转运(18.8%)和糖类转运和代谢(15.6%)这两大类别中。结果表明菌体形态的差异可能是细胞分化的结果,对于蛋白质的转运及分泌可能存在非常复杂的生理和代谢机制。