分枝菌酸小杆菌不同生长周期的磷酸化蛋白质定量表达比较

蛋白质磷酸化修饰在结核病致病菌—结核分枝杆菌中扮演重要角色,有望成为抗结核药的新靶点。本研究以结核分枝杆菌近源菌—分枝菌酸小杆菌为研究对象,分析其在不同生长时期的磷酸化蛋白质。从分枝菌酸小杆菌对数期和平台期样品中共鉴定并定量了来自385个蛋白质的573个磷酸化肽段和816个磷酸化位点,构建了分枝菌酸小杆菌不同生长期的磷酸化蛋白质组数据集。之后定量比较了该菌在对数期和平台期显著差异表达的磷酸化蛋白质,经选择性离子检测(selected ion monitoring,SIM)验证了68个磷酸化水平上调的蛋白质,主要参与细胞增殖和蛋白质翻译等通路;69个磷酸化水平下调的蛋白质,主要参与三羧酸循环的通路。差异磷酸化蛋白质在细菌生长、增殖等重要生命活动过程显著富集,为分枝菌酸小杆菌和结核分枝杆菌蛋白质磷酸化功能的揭示提供了蛋白质组学数据支撑。

基于Ti^(4+)-IMAC富集的分枝菌酸小杆菌深度覆盖磷酸化蛋白质组研究

【目的】本研究以分枝菌酸小杆菌(Mycolicibacterium smegmatis)为研究对象,探索适于原核微生物理想的磷酸化富集方法。【方法】我们比较了二氧化钛(TiO_(2))、Fe^(3+)-NTA和Ti^(4+)螯合在磷酸酯修饰的固相微球(Ti^(4+)-IMAC)3种不同富集方法磷酸化肽段的富集效率,并用不同分辨率的质谱仪评估富集稳定性。【结果】Ti^(4+)-IMAC富集效率最高,磷酸化位点数是TiO_(2)或Fe^(3+)-NTA方法的7倍以上;TiO_(2)和Fe^(3+)-NTA方法富集到的磷酸化位点数相差不大,与已报道的用TiO_(2)方法富集的磷酸化位点数目接近。Ti^(4+)-IMAC富集结果稳定性很好,高分辨率Lumos质谱仪鉴定到的磷酸化位点数是Velos的2.6倍。【结论】本研究较高效地实现了分枝菌酸小杆菌磷酸化事件的鉴定,共鉴定到2280个磷酸化蛋白、10880个磷酸化肽段及4433个可信磷酸化位点,有望用于其他微生物的磷酸化蛋白质组学研究。