应用iTRAQ定量蛋白质组学技术分析Sip毒素蛋白处理后的大猿叶甲差异蛋白

作者：尹彦力; 沙君雪; 张悠然; 谭佳丽; 孙敬; 高泽平; 李海涛^*

来源：农业生物技术学报, 2019, 27(10): 1793-1803.

• 大猿叶甲
• Sip毒素蛋白(Sip)
• 同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)
• 差异蛋白

Sip毒素蛋白(secreted insecticidal protein, Sip)是苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)杀虫家族中的分泌型杀虫蛋白,对鞘翅目幼虫表现出毒性。大猿叶甲(Colaphellus bowringi)是常见的十字花科害虫,Sip蛋白对大猿叶甲具有较高的杀虫活性。本实验运用同位素相对标记与绝对定量技术(isotope relative labeling and absolute quantification technique, iTRAQ)分析Sip蛋白处理后大猿叶甲的差异蛋白,同时对其进行功能注释、富集分析。通过ProteinpilotTMV4.5软件进行定量分析,在基因本体数据库(Gene Ontology, GO)、蛋白相邻类的聚簇数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins, COG)对其进行功能注释,并对其进行KEGG通路分析,同时对所有显著性差异表达蛋白进行GO及KEGG通路分析。与对照组比对后,在实验组中鉴定出具有定量信息的蛋白质47个,包含27个上调蛋白和20个下调蛋白。通过GO、COG功能注释和KEGG分析,发现这些差异蛋白主要涉及结合和催化活性等分子功能;主要参与细胞进程和代谢进程等生物过程;预测到这些差异性蛋白可能有的功能为翻译后修饰,蛋白质周转,伴侣、翻译,核糖体结构和生物合成等。通过富集分析,发现这些差异蛋白主要有核核小体、非包膜细胞器、细胞内非包膜细胞器、核小体、核糖体、COPI包膜囊泡、蛋白质-DNA复合物、分泌颗粒、核染色质、高尔基体堆等生物学功能。本研究发现,在经过Sip毒素蛋白处理后,Bt毒素常见的一些受体发生了差异性表达,如钙黏蛋白(cadherin),氨肽酶N (aminopeptidase N, APN),碱式磷酸酶(alkaline phosphatase, Alp),G蛋白(G-protein)。本研究结果为Sip毒素作用机理的研究提供参考,并为Sip毒素的蛋白质组学研究提供科学参考。

• 单位
  植物病虫害生物学国家重点实验室; 东北农业大学; 生命科学学院; 中国农业科学院植物保护研究所