全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA 46(1): 47 ̄55(2016)
收稿日期: 2014 ̄10 ̄15ꎻ 修回日期: 2015 ̄09 ̄17
基金项目: “国家自然科学基金”(31460459)
通讯作者: 黎起秦ꎬ教授ꎬ主要从事植物病害及其防治研究ꎻE ̄mail:qqli5806@gxu.edu.cn
第一作者: 范腕腕ꎬ女ꎬ河南南阳人ꎬ博士研究生ꎬ主要从事植物病害及其防治研究ꎻE ̄mail: kerenf888@163.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2016.01.006
茄青枯拉尔氏菌 Rs ̄T02在 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯
甲酸甲酯作用下的差异蛋白分析
范腕腕ꎬ余功明ꎬ袁高庆ꎬ林 纬ꎬ魏昌英ꎬ黎起秦∗
(广西大学农学院ꎬ南宁ꎬ530004)
摘要:为探明 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯(MG)抑制茄青枯拉尔氏菌的机制ꎬ利用二维电泳技术ꎬ分析了MG作用下茄青枯拉
尔氏菌 Rs ̄T02菌株的差异蛋白ꎮ 结果发现ꎬ在 MG作用下的菌体中检测出 29个差异蛋白点ꎮ 采用质谱技术鉴定出 22个
差异蛋白ꎬ其中新增蛋白 11种、缺失蛋白 5种、表达上调蛋白 1 种和表达下降蛋白 5 种ꎮ 这些蛋白参与能量代谢、信号转
导、物质运输和 DNA修复等途径ꎮ 我们推测ꎬ与能量代谢相关的新增蛋白 spot 9和缺失蛋白 spot 65可能与 MG抑制茄青
枯拉尔氏菌的机制有关ꎮ
关键词:茄青枯拉尔氏菌ꎻ3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯ꎻ差异蛋白
Differential protein analysis of Ralstonia solanacearum strain Rs ̄T02 after methyl
gallate treatment FAN Wan ̄wanꎬYU Gong ̄mingꎬ YUAN Gao ̄qingꎬ LIN Weiꎬ WEI Chang ̄yingꎬ LI
Qi ̄qin (College of AgricultureꎬGuangxi UniversityꎬNanning 530004ꎬChina)
Abstract: In order to explain the anti ̄bacterial mechanism of methyl gallate (MG) in Ralstonia solanacearum
strain Rs ̄T02ꎬ two ̄dimensional gel electrophoresis (2 ̄DE) was used to seperate the differential protein of the
pathogen with MG treatment. The results showed that 29 differential protein spots were detected. Twenty two
proteinsꎬ which included 11 newly ̄emergedꎬ 5 disappearedꎬ 1 up ̄regulated and 5 down ̄regulated proteinsꎬwere
identified by LC ̄MS / MS. These proteins were related to energy metabolismꎬ signal transduction and transloca ̄
tion of solute or DNA repair. We hypothesized that newly ̄emerged protein spot 9 and disappeared protein spot
65ꎬ which were related to the energy metabolismꎬ might involve in the anti ̄bacterial mechanism of MG in R. So ̄
lanacearum.
Key words: Ralstonia solanacearumꎻ methyl gallateꎻ differential proteins
中图分类号: S432.42 文献标识码: A 文章编号: 0412 ̄0914(2016)01 ̄0047 ̄09
植物青枯病(Bacterial wilt)是由茄青枯拉尔
氏菌(Ralstonia solanacearum)系统侵染引起的一
种植物毁灭性病害ꎬ广泛分布于热带、亚热带和温
带地区ꎮ 该病原菌又名茄青枯劳尔氏菌、茄青枯雷
尔氏菌ꎬ其寄主范围广ꎬ可侵染 50多科 400 多种植
物[1]ꎮ 受植物青枯病为害的作物一般造成减产
10%~20%ꎬ严重时达 50%ꎬ甚至绝收ꎬ给农业生产
造成巨大的经济损失[2]ꎮ 目前防治该病害属世界
性难题ꎬ化学防治仍是防治该病害的重要手段ꎬ农
业生产迫切需要提供新的、高效安全的农药[3]ꎮ
本项目组在前期的研究工作中ꎬ从漆树科植物
木蜡树(Toxicodendron sylvestre)中分离和纯化出
植物病理学报 46卷
对 R. solanacearum有较强的抑制作用的 3ꎬ4ꎬ5 ̄三
羟基苯甲酸甲酯(methyl gallateꎬ MG)ꎮ 用平板菌
落稀释法测定该化合物对 R. solanacearum的最低
抑菌浓度(Minimal inhibitory concentrationꎬMIC)为
20 μgmL ̄1ꎬ在此浓度作用下ꎬR. solanacearum 的
菌体形态明显变形ꎬ细菌总蛋白质合成量大大降低ꎬ
琥珀酸脱氢酶、果胶酶和纤维素酶活性下降[4ꎬ5]ꎮ
目前有关植物抑菌化合物对植物病原菌的作
用机制研究尚处于初步阶段ꎬ研究技术多是建立在
病菌的形态学、细胞生理和生化基础上的ꎬ在分子
水平上尚鲜有报道[ 6 ]ꎮ 差异蛋白质组学方法是检
测生物样本在不同处理条件下特定蛋白质在表达
和修饰等方面变化的有力工具ꎬ在阐明生物体的发
病机理和药剂的作用机制等方面有着明显的优
势[7]ꎬ而 R. solanacearum 全基因组测序分析业已
完成[ 8 ]ꎬ为该菌的蛋白质组学研究以及从分子水
平上揭示该菌的致病机制和寻找新的药物靶标奠
定基础[ 9~11 ]ꎮ 本文通过二维电泳结合质谱鉴定技
术对 3ꎬ 4ꎬ 5 ̄三羟基苯甲酸甲酯作用下 R. so ̄
lanacearum菌表达的差异蛋白进行分析ꎬ为探索
3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯抑制茄青枯拉尔氏菌的
机制奠定基础ꎮ
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌株 为 茄 青 枯 拉 尔 氏 菌 ( R. so ̄
lanacearum) Rs ̄T02 菌株ꎬ属于 phylotype Iꎬ se ̄
quevar 14ꎬ由广西大学植物病理学研究室提供ꎮ 菌
株在灭菌水中 20℃下保存ꎮ
NA 培养基(Nutrition Agarꎬ NA 培养液不加
琼脂):酵母粉 3 gꎬ蛋白胨 5 gꎬ蔗糖 10 gꎬ琼脂 17
gꎬ蒸馏水 1 LꎬpH调至 7.0ꎮ
3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯(MG)由阿拉丁试
剂有限公司生产ꎮ
1.2 菌株生长曲线的测定
以 10%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxideꎬ DM ̄
SO)为溶剂配制 MG 母液ꎬRs ̄T02 菌株在 NA 培
养液中培养(28℃ꎬ120 rmin ̄1)20 hꎬ之后移入新
鲜的 NA 培养液中使菌液浓度为 108 CFUmL ̄1ꎬ
加入 MG液使其终浓度为 20 μgmL ̄1ꎬ在 28℃下
120 rmin ̄1振荡培养ꎬ36 h 前每隔 4 h 测一次
OD600值ꎬ36 h 后每隔 12 h 测一次 OD600值ꎮ 以加
相同体积的 DMSO作为对照ꎮ
1.3 菌体制备
Rs ̄T02菌株在 NA 培养液中培养(28℃ꎬ120
rmin ̄1)至对数生长期ꎬ用 NA培养液将其稀释成
浓度为 108CFUmL ̄1的菌液ꎬ备用ꎮ
用 10%DMSO 溶解 MG 配制成 MG 母液ꎬ将
MG母液加入菌液中ꎬ制备好的菌液 MG终浓度为
20 μgmL ̄1ꎬDMSO 终浓度为 0.1%ꎮ 以含 0.1%
DMSO菌液为对照ꎬ置于 28℃摇床中ꎬ120 rmin ̄1
培养ꎬ使其分别处于迟缓期、对数生长初期和中期ꎮ
每处理 3次重复ꎮ
1.4 差异蛋白的确定及分析
1.4.1 菌株总蛋白的制备 菌株总蛋白的制备参
照 Carpentier等的方法[12]ꎮ
1.4.2 菌株总蛋白的 1 ̄D 和 2 ̄D 凝胶电泳 蛋白
质定量参考 Bradford法[13]ꎮ 茄青枯拉尔氏菌总蛋
白的 1 ̄D凝胶电泳参照 Laemmli的方法[14]ꎮ 二维
凝胶电泳参照 Selicharova的方法[15]ꎮ
1.4.3 凝胶染色和图像分析 采用硝酸银染色
法[16]对凝胶进行染色ꎮ 银染后用 PDQuest 8.0 对
凝胶图谱进行扫描、分析ꎬ将差异表达蛋白点挖出ꎮ
1.4.4 差异蛋白的质谱鉴定和生物学信息分析
从胶上挖出的蛋白用双蒸水清洗ꎬ蛋白质经脱色及
真空干燥后ꎬ用 Trypsin 酶液消化ꎬ酶解后的肽片
段用体积分数为 50%乙腈萃取ꎮ 用 MALDI ̄TOF
质谱仪(ReflexIIIꎬ Bruker ̄Daltonicsꎬ Bremenꎬ Ger ̄
many)进行分析匹配ꎬ得出的质谱数据在 http: / /
www.matrixscience.com搜索相应结果ꎮ 检索 NC ̄
BI蛋白质数据库及查阅相关文献分析蛋白功能ꎮ
1.4.5 二维电泳准确性的验证 随机抽取 2 种蛋
白基因作为实时 PCR( real time PCR)的对象ꎬ一是
用浓度为 20 μgmL ̄1的 MG 处理菌株 Rs ̄T02 后
菌体新增蛋白 spot 1ꎬ另一个是菌株经 MG处理后
菌体的缺失蛋白 spot 65ꎬ检测其在转录水平的表
达差异ꎬ以确保二维电泳的准确ꎮ
菌株在含 MG 20 μgmL ̄1的 NA培养液中分
别振荡培养至迟缓期、对数生长初期和中期ꎬ参照
Reid等的方法[17]分别提取菌体总 RNAꎬ以在含
0.1%DMSO的 NA 培养液中培养相同时间的菌体
总 RNA 为对照ꎮ 总 RNA 采用试剂盒 Rever Aid
84
1期 范腕腕ꎬ等:茄青枯拉尔氏菌 Rs ̄T02在 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯作用下的差异蛋白分析
First Strand cDNA synthesis kit(Fermentasꎬ USA)
反转录成 cDNAꎮ 选用 16s rRNA基因为内参ꎮ 根
据所选蛋白基因的编码序列设计实时 PCR 引物
(表 1)ꎮ
实时 PCR的反应体系为:cDNA模板 1.0 μLꎬ
2×SYBR Green PCR Master Mix 10 μLꎬ正向引物
0.3 μLꎬ反向引物 0.3 μLꎬddH2O 8.4 μLꎮ 反应程
序:95℃预变性 10 minꎻ95℃变性 15 sꎬ60℃退火
60 sꎬ40个循环ꎮ
将所得数据置于 Excel 中ꎬ分析基因在不同时
期的表达情况ꎮ
2 结果与分析
2.1 MG对病菌生长曲线的影响
Rs ̄T02 野生菌株在 20 μgmL ̄1的 MG 作用
下ꎬ菌株的迟缓期、对数生长期分别为 0 ~ 12 和 12
~36 h(图 1)ꎮ 因此ꎬ本研究以 6、12 和 24 h 作为
在药剂处理下该菌的迟缓期、对数生长初期和中期
的培养时间ꎮ
Rs ̄T02 野 生 菌 株 于 28℃ 摇 床 中ꎬ 120
rmin ̄1振荡培养 8 和 36 h 后分别进入对数生长
期和稳定生长期ꎬ而在 20 μgmL  ̄1的 MG 作用
下ꎬ菌株生长的迟缓期延长ꎬ12 h 后进入对数生
长期ꎬ虽然也是在 36 h 后进入稳定生长期ꎬ但生
长的峰值显著低于对照菌ꎬ且提前进入衰亡期
(图 1)ꎬ说明 MG 对 R. solanacearum 的生长有明
显抑制作用ꎮ
2.2 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯与茄青枯拉尔氏菌
Rs ̄T02相互作用的差异蛋白质
用浓度为 20 μgmL ̄1的 MG 处理菌株 Rs ̄
T02后ꎬ菌体在处理不同时间的蛋白和对照组的蛋
白ꎬ经 1 ̄D和 2 ̄D凝胶电泳后ꎬ获得了重复间高度
一致且清晰的蛋白质图谱ꎮ 在上样量一致的情况
下ꎬ各处理菌的 1 ̄D 蛋白质谱带无显著差异(图
2)ꎮ 用 PDQuest 8.0分析 2 ̄D电泳图像ꎬ将药剂处
理和溶剂对照菌的蛋白图谱比较ꎬ找出差异点ꎬ最
后把 3组图片中共同的 29个差异蛋白点确定为质
谱鉴定对象(图 3)ꎮ 29 个差异蛋白点中ꎬ新增斑
点为 14个ꎬ缺失斑点 6 个ꎬ表达上调斑点 2 个ꎬ表
达下降斑点 7个ꎮ
Table 1 Primers used in this study
Primer Sequence / 5′ ̄3′
spot1 ̄F ACGCCGAAGGCAATCACTA
spot1 ̄R TTTGGTGGAGCCCACAAAG
spot65 ̄F ATGGTTTCCGCATCGTCG
spot65 ̄R TCAACATCCGCTCGGTCAA
16srRNA ̄F ATGCCACTAACGAAGCAGAGA
16srRNA ̄R TTGCGGGACTTAACCCAAC
Fig. 1 The growth curve of Ralstonia
solanacearum treated with MG
Fig. 2 1 ̄D gel electrophoresis of total protein
from Ralstonia solanacearum strain
Rs ̄T02 treated with MG and DMSO (ck)
The figure is one of 1 ̄D gels electrophoresis in three repli ̄
cates. A: 6 hours after DMSO ( ck) treatmentꎻ B: 6 hours
after MG treatmentꎻ C: 12 hours after DMSO ( ck) treat ̄
mentꎻ D: 12 hours after MG treatmentꎻ E: 24 hours after
DMSO (ck) treatmentꎻ F: 24 hours after MG treatment.
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植物病理学报 46卷
Fig. 3 2 ̄DE gel electrophoresis of protein expression in Ralstonia solanacearum
strain Rs ̄T02 treated with MG and DMSO (ck)
Arrows show different proteins. Figure A to F was one of 2 ̄DE gels electrophoresis in three replicates of each treatment.
A: 6 hours after DMSO (ck) treatmentꎻ B: 6 hours after MG treatmentꎻ C: 12 hours after DMSO (ck) treatmentꎻ
D: 12 hours after MG treatmentꎻ E: 24 hours after DMSO (ck) treatmentꎻ F: 24 hours after MG treatment.
05
1期 范腕腕ꎬ等:茄青枯拉尔氏菌 Rs ̄T02在 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯作用下的差异蛋白分析
2.3 差异蛋白的质谱鉴定
根据质谱鉴定的结果ꎬ在 29个差异蛋白点中ꎬ
有 22 个蛋白点的鉴定分值 Score 大于 58 (P <
0.05)ꎬ这 22 个蛋白点被鉴定出的蛋白名称见表
2ꎮ Spot 1、2、3、4、5、9、10、63、67、100 和 118 蛋白
只存在于菌体受 MG 作用的蛋白质图谱中ꎬ在对
照的菌中未出现ꎬ为药剂处理后菌体新增的蛋白ꎮ
Spot 16、17、65、66 和 70 蛋白只存在于对照菌中ꎬ
在药剂处理菌的图谱中未出现ꎬ为缺失蛋白ꎮ 药剂
处理菌图谱中的 spot 6蛋白与对照菌图谱相比ꎬ表
达上调ꎬ而药剂处理菌图谱中的 spot 7、13、15、64
和 69蛋白与对照菌的图谱相比ꎬ表达量下降ꎮ
Table 2 Identification of differential expression proteins by LC ̄MS / MS
Protein
sport
Protein name Source
Accession
number
Score
Isoelectric
point / pI
1
Putative polyprenyl ̄pyrophosphate
binding protein
R. solanacearum CMR15 gi 299069643 100.00 6.29
2 Arginine deiminase Streptococcus sanguinis SK678 gi 32499532 85.00 5.17
3 ssDNA ̄binding protein R. solanacearum PSI 07 gi 30069262 100.00 5.94
4 FKBP ̄type peptidyl ̄prolyl cis ̄trans
isomerase
R. solanacearum GMI1000 gi 17545503 99.94 5.02
5 Ferric uptake transcriptional (FUR) ̄
like transcription regulator protein
R. solanacearum GMI 1000 gi 17548468 100.00 5.80
6 DnaK gene product Prochlorococcus marinus subsp.
marinusstr. CCMP 375
gi 33241320 91.00 4.78
7 DnaK suppressor protein R. solanacearum MolK 2 gi 20772752 100.00 5.39
9 F0F1 ATP synthase subunit epsilon R. solanacearum GMI 1000 gi 17548033 99.82 5.25
10 Putative pirin ̄like protein R. solanacearum GMI 1000 gi 17546927 99.72 5.67
13 Exodeoxyribonuclease Bacillus cereus AH 1273 gi 22901898 84.00 6.12
15 Leucine / isoleucine / valine trans ̄
porter subunitꎻ ATP ̄ binding com ̄
ponent of ABC superfamily
R. solanacearum CMR15 gi 299065965 100.00 7.07
16 Transcription regulator protein R. solanacearum GMI1000 gi 17549331 100.00 6.56
17 Hypothetical protein RSc2169 R. solanacearum GMI1000 gi 17546888 100.00 5.80
63 Putative [ Acyl ̄carrier ̄protein ]
phosphodiesterase
R.solanacearum GMI1000 gi 17549477 100.00 5.44
64 Protein LfarK3 ̄12633 Lactobacillus farciminis KCTC 3681 gi 336396541 86.00 6.10
65 Poly[D(  ̄)  ̄3 ̄Hydroxybutyrat] de ̄
polymerase
R. solanacearum gi 299066974 100.00 6.63
66 DapC R. solanacearum UW 551 gi 83748817 100.00 6.12
67 Hypothetical protein HMPREF 9333
_01665ꎬ partial
Johnsonella ignava ATCC 51276 gi 358068317 85.00 5.32
69 Unnamed protein product Mycobacterium smegmatis str.
MC2155
gi 118473176 92.00 5.77
70 Conserved hypothethical protein
DUF770
R. solanacearum gi 299069110 100.00 5.01
100 Formate dehydrogenase subunit
alpha
Aromatoleum aromaticum EbN 1 gi 56477087 89.00 6.72
118 Flagellar biosynthesis protein Planococcus donghaensis MPA 1 U2 gi 323490158 86.00 4.82
15
植物病理学报 46卷
2.4 二维电泳的准确性
测试结果见图 4ꎮ 从图 4 可以看出ꎬ20 μg
mL ̄1的 MG 处理菌株 Rs ̄T02 后ꎬ菌体新增蛋白
spot 1的基因表达量ꎬMG 处理菌体高于对照处理
菌体ꎬMG 处理时间 6、12 和 24 h 的菌蛋白 spot 1
基因表达量分别是处理相同时间的对照菌的
17.23、124.93和 2.39倍ꎮ 缺失蛋白 spot 65的基因
表达量ꎬMG处理菌低于对照菌ꎬ对照菌处理时间
6、12 和 24 h 的蛋白 spot 65 基因表达量分别是
MG处理相同时间菌体的 32.98、1.53 和 20.54 倍ꎮ
由此说明ꎬ这些差异蛋白质确实存在于菌体内ꎬ且
其基因转录表达与蛋白表达水平基本一致ꎬ证实了
二维电泳的准确性ꎮ
3 结论与讨论
本研究应用差异蛋白质组学的方法ꎬ对 R. so ̄
lanacearum Rs ̄T02在 MG作用下蛋白质表达水平
的变化进行了分析ꎬ该菌株在 MG 作用下ꎬ与溶剂
对照相比ꎬ菌体蛋白质表达差异明显的蛋白质斑点
共有 29个ꎬ其中新增斑点 11个ꎬ缺失斑点 5 个ꎬ表
达上调斑点 1 个ꎬ表达下降斑点 5 个ꎮ 新增的 11
个差异蛋白中ꎬspot 1蛋白为聚异戊二烯焦磷酸结
合假想蛋白ꎮ Handa 等[18]指出该类群蛋白广泛存
在于真核和原核的生物体内ꎬ在类异戊二烯醌代谢
中起重要作用ꎬ而生物体内的类异戊二烯醌主要负
责呼吸链上的电子传递以及调控氧化应激反应ꎮ
新增的蛋白 spot 1 蛋白可能是茄青枯拉尔氏菌在
MG作用下呼吸作用异常[5]所做出的应激反应ꎮ
spot 2蛋白为精氨酸脱亚胺酶ꎬ在医学上用于抗肿
瘤的重要酶类ꎬ可抑制肿瘤细胞增殖[19]ꎮ 该酶在
微生物中参与细胞内多种生理代谢活动ꎬ在逆境条
件下对微生物的生长代谢也有重要的调节功
能[20~22]ꎮ spot 3蛋白为单链 DNA 结合蛋白ꎬChe ̄
din等[23]和 Wadsworth 等[24]的研究表明ꎬ在细菌
和真核生物中ꎬ单链 DNA 结合蛋白在 DNA 的体
外复制及重组修复方面都是必须的ꎮ spot 4 蛋白
为 FKBP 型肽酰 ̄脯氨酰 ̄顺反式异构酶 ( FKBP
PPIase)ꎬBernhardt 等[25]确定了一个以 slyD 基因
编码的 FKBP型肽酰 ̄脯氨酰 ̄顺反式异构酶ꎬ该酶
在噬菌体 ФX 174 内能够阻止溶菌基因 E 破坏胞
质壁的生物合成ꎬ使菌体继续处于营养生长阶段ꎮ
spot 9 蛋白为 F0F1 ATP 合酶 ε 亚基ꎮ F0F1 ATP
合酶是存在于细菌和叶绿体中的一种调控能量代
谢的酶ꎬε亚基在 F0F1 ATP 合酶的调控过程中起
着极为显著的作用ꎬ可影响 ATP 合酶的偶联效率
和催化途径ꎬ有选择的抑制 ATP 水解[ 26 ]ꎮ spot 63
蛋白为假想的酰基载体蛋白磷酸二酯酶ꎬ该酶在细
菌的脂肪酸合成中起重要作用[27]ꎮ spot 100 为甲
酸脱氢酶(FDH)ꎬ在多种原核生物中ꎬ该酶可将甲
酸盐氧化为CO2 ꎬ同时将NAD
+还原成NADHꎬ还
Fig. 4 Expression of spot 1 and spot 65 protein genes in Ralstonia solanacearum
strain Rs ̄T02 treated with MG and DMSO (ck)
A: 6 hours after DMSO (ck) and MG treatmentsꎻ B: 12 hours after DMSO (ck) and MG treatmentsꎻ
C: 24 hours after DMSO (ck) and MG treatments.
25
1期 范腕腕ꎬ等:茄青枯拉尔氏菌 Rs ̄T02在 3ꎬ4ꎬ5 ̄三羟基苯甲酸甲酯作用下的差异蛋白分析
原的 NADH为机体提供能量以抵御不良环境[28]ꎮ
spot 118为鞭毛合成蛋白ꎬ参与细菌鞭毛的生物合
成ꎬ调控细菌的运动性ꎮ spot 5 蛋白为细菌中铁摄
入转录类转录调控蛋白、spot 10 蛋白为假想类皮
林蛋白ꎬ spot 67 蛋白为假想蛋白 HMPREF9333 _
01665(局部)ꎬ这些蛋白的功能未知ꎮ
缺失蛋白中ꎬspot 65 蛋白为聚[D(  ̄)  ̄3 ̄羟基
丁酸酯]解聚酶ꎬ此酶可在细菌碳源充足但生长所
需的其他养分耗尽时降解为单体ꎬ为细菌继续生长
提供能量[29]ꎮ 该蛋白缺失ꎬ则说明在生长受到限
制时细菌失去了一条再利用能量的补救途径ꎮ
spot 66蛋白为 DapCꎬ是合成 L ̄赖氨酸的琥珀酰酶
分支蛋白ꎬ Hartmann 等[30] 将谷氨酸棒杆菌的
DapC基因敲除后ꎬ突变体仍正常生长ꎬ说明该蛋
白缺失与否对菌株生长无影响ꎮ spot 16 蛋白为转
录调控蛋白ꎬspot 17 蛋白为假想蛋白 RSc 2169ꎬ
spot 70 蛋白为保守的假想蛋白 DUF 770ꎬ这些蛋
白的功能均未知ꎮ spot 6蛋白为 dnaK 基因表达的
蛋白 ( dnaK gene product)ꎬ表达上调ꎬ Skowyra
等[31]的研究发现ꎬ大肠杆菌中的该蛋白可保护
RNA聚合酶在一个不依赖 ATP 的反应中免受高
温的钝化ꎮ
表达下调的蛋白中ꎬspot 7 蛋白为 dnak 抑制
蛋白 ( dnak suppressor proteinꎬDKsa)ꎬ是细菌中
rRNA调控的关键因子ꎬ在敲除了 DKsa 的突变体
中ꎬrRNA 的激活子对有效氨基酸及生长速率的变
化均失去反应[32]ꎮ spot 13蛋白为脱氧核糖核酸外
切酶ꎬ此类蛋白质对微生物细胞的同源重组必不可
少ꎬ同源重组直接影响集体的 DNA 修复ꎮ 该蛋白
的表达下调ꎬ说明该蛋白的作用受到抑制ꎬ其具有
的 DNA修复功能则不能发挥完全[33]ꎮ spot 15 蛋
白为细菌亮氨酸 /异亮氨酸 /缬氨酸转运亚基ꎬABC
超家族的 ATP 结合元件参与氨基酸的转运结合ꎮ
spot 64为假想蛋白 LfarK3_12633ꎬspot 69 蛋白为
未命名蛋白ꎬ这些蛋白的功能均未知ꎮ
根据以上差异蛋白的功能分析ꎬ推测 MG 对
茄青枯拉尔氏菌应有多个作用靶标ꎮ 在已鉴定出
的蛋白中ꎬ引起我们注意的是新增蛋白 spot 9 F0F1
ATP合酶 ε亚基和缺失蛋白 spot 65聚[D(  ̄)  ̄3 ̄羟
基丁酸酯]解聚酶ꎬF0F1ATP合酶广泛存在于线粒
体、叶绿体、原核藻、异养菌和光合细菌中ꎬ是能量
代谢的关键酶ꎬ参与氧化磷酸化与光合磷酸化反
应ꎬ在跨膜质子动力势的推动下催化合成 ATPꎮ ε
亚基是 ATP合酶最小的一个亚基ꎬ有阻塞 ATP 合
酶的质子通道和抑制其水解 ATP活力的功能ꎮ 质
子通道堵塞和 ATP 不能被水解ꎬ则使菌体得不到
能量供给ꎮ 本研究前期的生理测定结果显示ꎬ在
MG作用下ꎬ菌体的 Na+K+  ̄ATP含量显著升高[5]ꎬ
也证明了 ATP水解受到了抑制ꎮ 聚[D(  ̄)  ̄3 ̄羟基
丁酸酯] (PHB)是一种广泛存在于微生物细胞中
并作为其营养和能量储存物质参与细胞代谢的天
然产物ꎮ PHB 的分解产物 3 ̄羟丁酸和乙酰乙酸
(少量)可以作为能源被细胞利用ꎬ以防止细胞自
溶和死亡ꎮ 而 PHB的分解则依赖聚[D(  ̄)  ̄3 ̄羟基
丁酸酯]解聚酶的解聚作用ꎮ PHB 解聚酶的缺失
使得 R. solanacearum 失去了另一条能量供给途
径ꎮ 此外ꎬMG 还破坏了 R. solanacearum 细胞壁
的完整性ꎬ且胞内 DNA、RNA 等大分子物质有明
显外漏ꎬ扫描电镜观察的结果也与此一致[5]ꎮ 综
上所述ꎬMG 对 R. solanacearum 的抑菌作用之一
可能是通过作用于 F0F1ATP 合酶 ε 亚基和聚[D
(  ̄)  ̄3 ̄羟基丁酸酯]解聚酶以及溶解破坏细胞壁ꎬ
抑制了 ATP和聚[D(  ̄)  ̄3 ̄羟基丁酸酯]的分解ꎬ同
时又破坏细菌细胞壁的完整性ꎬ致使菌体得不到能
量供应且胞内物质外泄来实现的ꎮ 但其具体的抑
菌机制有待进一步研究ꎮ
参考文献
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