分子生物学论文

分子生物学

专题论文

学院生命科学学院

专业生物科学

年级 2008级

姓名何艳

论文（设计）题目变形链球菌蛋白组学研究进展指导教师张伟职称讲师成绩

2011年 9月 20 日

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Keywords (1)

前言 (1)

1、变形链球菌蛋白组学研究的主要技术 (1)

1.1分离技术 (1)

1.2消化技术 (1)

1.3质谱技术 (1)

1.4鉴定技术 (2)

2、变形链球菌的蛋白表达 (2)

2.1酸性条件下的蛋白表达变化情况 (2)

2.1.1涉及调控和应激反应的蛋白 (2)

2.1.2涉及代谢反应的蛋白 (2)

2.2饥饿条件下的蛋白表达变化情况及与耐酸反应的关系 (3)

2.3其他条件下的蛋白表达变化情况 (4)

3、变形链球菌基因功能的蛋白组学研 (4)

4、变形链球菌蛋白表达图谱的绘制 (4)

5结束语 (5)

参考文献 (6)

变形链球菌蛋白组学研究进展

姓名：何艳学号：20085071060

学院：生命科学学专业：生物科学

指导老师：张伟职称：讲师

摘要：随着蛋白组学理论和技术的进步，蛋白组学已成为生命研究领域中的一大热点。目前，蛋白组学技术在口腔科学中的应用主要集中在致病微生物和口腔肿瘤研究方面。本文就主要致龋齿变形链球菌的蛋白组学研究进展作一综述。关键词:变形链球菌；基因组；蛋白组学

Abstract: With the advances of theory and technology,proteomics has become a hotspot in the field of lifescience.At present,the application of proteomics technology in the oral science mainly concentrated on thepathogenic microorganisms and oral cancer.This paper mainly reviewed the progress of the proteomics in thestudy of Streptococcus mutans which is the main cariogenic bacteria.

Key words:Streptococcus mutans；genome；proteomics

前言

20世纪90年代中期，人类基因组草图绘制完成预示着功能基因组时代的到来，对基因的终产物及生命的执行者———蛋白质的研究已成为目前生命科学研究领域中的一大热点[1]。蛋白组学是功能基因组学的重要组成部分[2]，其主要任务是识别和鉴定细胞、组织或机体的全部蛋白，并分析其功能和模式。已有研究表明，仅有约2%的疾病与基因序列有关，而98%的疾病与蛋白表达密切相关，由此可见蛋白组学研究在探索病因、致病机制以及治疗方法中的重要性[2]。目前，蛋白组学技术在口腔科学研究中的应用主要集中在致病微生物及口腔肿瘤方面。变形链球菌（Streptococcus mutans，S.mutans）是主要的致龋菌，本文主要对S.mutans蛋白组学的研究进展作一综述。

1变形链球菌蛋白组学研究的主要技术

1.1分离技术

目前用于分离提取蛋白质的主要方法有一维凝胶电泳（one-dimensional gel electrophoretic，1-DE）、二维凝胶电泳（two-dimensional gel elec-trophoretic，2-DE）和高效液相色谱法等。2-DE是当前唯一可将数千种蛋白同时分离与展示的分离技术，随着此技术的不断改进，已成为蛋白组学和差异蛋白组学研究中的首选分离技术[3]；但该技术具有重复性差，某些疏水蛋白不适合进行第一相等电聚焦，检测不出低丰度蛋白等缺点。

1.2消化技术

为获得低分子量多肽序列信息，在分析前可用蛋白酶消化，或用化学试剂切割裂解完整的蛋白质。目前，胰蛋白酶是最常用的蛋白酶。

1.3质谱技术

基质辅助激光解吸及电离飞行质谱分析法（matrix-assisted laser desorption ionization time--of-flight mass spectrometer，MALDI-TOF-MS）和电喷雾离子化串

联质谱分析法（electrical spray ion-isation-mass spectrometer/mass spectrometer，ESI-MS/MS）是常用的质谱技术。二者是把样品分子离子化后，根据不同离子间的质荷比差异来进行分析。MALDI-TOF-MS易于操作，利于高通量蛋白质分析，分辨率和灵敏度高，最适于测定肽相对分子质量；ESI-MS/MS最适于测定肽序列。

1.4鉴定技术

质谱技术测定的结果通过蛋白质数据库、高变形链球菌蛋白组学研究进展赵兴福综述黄晓晶审校(福建医科大学口腔医院牙体牙髓科福建福州350002)[摘要]随着蛋白组学理论和技术的进步，蛋白组学已成为生命科学研究领域中的一大热点。目前，蛋白组学技术在口腔科学中的应用主要集中在致病微生物及口腔肿瘤研究方面。本文就主要致龋菌变形链球菌的蛋白组学研究进展作一综述。

通量质谱分析软件及生物学信息技术来鉴定蛋白质。2变形链球菌蛋白组学研究龋病是人类的常见病多发病之一，S.mutans是主要的致龋菌，国内外针对此菌分子水平的研究已较成熟，已完成S.mutans UA159全基因图谱的绘制[4]，并开始着手相关蛋白组学的研究。

2变形链球菌蛋白的蛋白表达

2.1酸性条件下的蛋白表达变化情况

S.mutans的产酸性和耐酸性是其重要的致病因素。国内外学者试图从蛋白组水平揭示该菌能迅速利用碳水化合物产酸以及能在酸性条件下继续生长的机制。1998年Hamilton等[5]用14C示踪定位和1-DE方法发现，S.mutans H7在pH值为7.5降到5.5的前30 min内有36种蛋白表达上调，其中25种是酸反应蛋白，该研究证实了pH值变化会导致蛋白表达的变化，后续相关研究发现这些表达变化的蛋白涉及到调控和应激反应以及代谢反应[6-12]。

2.1.1涉及调控和应激反应的蛋白涉及调控和应激反应的蛋白分为一般应激反应蛋白（generalstress proteins）和酸特异应激反应蛋白（acid-specificstress proteins）。Svens"ter等[6]用14C示踪定位和2-DE分析了S.mutans H7分别在氧、酸、饥饿、盐和热刺激下的蛋白表达变化情况，结果发现在各种情况下有6种蛋白表达均上调，这6种蛋白为一般应激反应蛋白。Wilkins等[7]研究发现，一般应激反应蛋白包括相对分子质量为6.0×104伴侣蛋白、Hsp33和超氧化物歧化酶、ABC转运蛋白等。质子移位膜三磷酸腺苷酶是酸特异应激反应蛋白，该酶将质子泵出菌体外参与质子梯度的产生和维持，在耐酸反应中起很重要的作用。已有研究表明，低pH值条件下，该酶含量增加，转录水平上调[8-9]。Svens"ter 等[6]发现，在低pH值条件下该酶各个亚单位相应分布区域的蛋白表达均明显上调。Len等[10]发现，酸特异应激反应蛋白也涉及DNA的复制、转录、翻译、蛋白折叠和水解等功能，均与细胞修复有关，并发现其中5种重要蛋白：单链DNA结合蛋白Ssb、转录延伸因子GreA、RNA核酸外切酶PnpA和两种蛋白水解酶（ClpL和PepD），且在低pH值条件下这5种蛋白表达上调或特异表达。

2.1.2涉及代谢反应的蛋白酸性条件下，为了减少酸性产物，以及减少由