梭菌適應脅迫新策略
日期：2010-05-21 15:42:00
梭菌（Clostridium）是一類與人類關系十分密切的革蘭氏陽性細菌。理解梭菌適應環境脅迫的機制，無論是對在醫學上控制梭菌，還是在工業上利用梭菌，都具有十分重要的意義。
梭菌屬中在工業上最廣泛應用的種是丙酮丁醇梭菌。丙酮丁醇梭菌的正常發酵過程要經過產酸和產溶劑兩個階段，其中從產酸向產溶劑階段的過渡，通常被認為是該菌的一種解毒和適應機制。在這一轉換過程中，許多與脅迫應答、溶劑合成相關的蛋白會上調表達，而與氨基酸和蛋白質合成相關的蛋白則會下調表達。
為了更好理解丙酮丁醇梭菌適應環境脅迫的機制，研究人員模擬自然界的進化過程，獲得了一株能夠在丁醇濃度提高50%的脅迫環境下正常生長的突變株。采用比較蛋白質組分析，研究人員發現突變株中70%本應在產溶劑階段上調或下調表達的差異蛋白，在產酸期就提前上調或下調，在產溶劑期還會進一步增大上調或下調的幅度。這表明突變株進化出了一種適應環境脅迫的新策略，即其解毒和適應機制能夠更敏感地感知脅迫信號，提前啟動并增強對關鍵蛋白的調控能力，更快、更靈活地調整細胞生理狀態，從而幫助突變株適應了更具挑戰的環境。
相關工作已于4月29日在線發表在美國化學會《蛋白質組學研究》（Journal of Proteome Research）上。該研究還建立了梭菌屬的第一張蛋白質組參考圖譜，為梭菌屬的蛋白質組學研究提供了基礎數據。
該研究由博士生毛紹名在李寅研究員和張延平博士的指導下完成，研究得到973計劃、中國科學院知識創新工程重要方向項目和中國科學院創新團隊國際合作伙伴計劃資助。
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