基于TMT蛋白质组学技术分析蝗虫微孢子虫感染飞蝗后的差异蛋白OA北大核心CSTPCD

【目的】通过串联质谱标签(tandem mass tag,TMT)技术测定飞蝗(Locusta migratoria)感染蝗虫微孢子虫(Paranosema locustae)前后蛋白质组变化,筛选差异表达的免疫和代谢相关蛋白,探索蝗虫微孢子虫的致病机制,为今后更好地利用蝗虫微孢子虫治蝗提供科学依据。【方法】采用实验室孵化获得的健康蝗蝻,接种5μL 1×10^(6)孢子/mL蝗虫微孢子虫。未感染的蝗蝻作为对照组与感染组置于相同条件饲养。取飞蝗血淋巴作为样本,利用TMT技术对感染组和对照组的飞蝗血淋巴进行定量蛋白质组学分析,鉴定差异蛋白。通过Gene Ontology(GO)方法,对差异蛋白的生物过程、分子功能和细胞组成进行分析。通过Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)pathway网站对差异蛋白代谢通路进行注释。【结果】感染组和对照组之间共有128个蛋白的丰度存在显著差异。与对照组相比,66个蛋白在感染组上调,62个蛋白在感染组下调。GO分析结果显示,差异蛋白主要参与代谢过程等,且主要分布于细胞。KEGG分析结果显示,有16种蛋白在5条通路上显著富集。在免疫相关蛋白中,6个谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)、1个超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、4个热休克蛋白(heat shock protein,HSP)及2个过氧化物酶(peroxide dismutase,POD)发生了明显含量变化。在代谢相关蛋白中,6个糖代谢相关蛋白、2个氨基酸代谢相关蛋白和1个脂代谢相关蛋白的水平发生改变。【结论】飞蝗感染微孢子虫前后蛋白质组差异显著。筛选出具有不同功能的多个差异表达蛋白,主要分布于细胞。筛选出免疫相关的谷胱甘肽S-转移酶、热休克蛋白、超氧化物歧化酶和过氧化物酶等蛋白显著上调,表明免疫和刺激应答相关蛋白质在蝗虫宿主体内的免疫防御中发挥了重要作用。代谢相关蛋白的显著性提高暗示蝗虫微孢子虫感染促进宿主代谢,为其增殖提供能量。