华南农大食品学院：iTRAQ定量蛋白质组学技术分析抗菌肽F1的抗菌机制研究

　　

抗菌肽在农业和食品工业中受到越来越多的关注，因为它们具有控制病原体的潜力。然而，为了促进开发新型的基于活性肽类的抗微生物制剂，需要深入了解关于这些肽段的抗菌分子机制的细节。

本研究利用iTRAQ定量蛋白质组学分析技术，对抗菌肽F1处理的大肠杆菌及空白对照在不同时间段菌体的生长速率以及其产生的蛋白质进行了分析与鉴定，通过比较实验组与对照组蛋白质表达水平差异，以期了解抗菌肽F1的抗菌机制。

抗菌肽F1处理的大肠杆菌，在培养过程中细胞膜轮廓逐渐丢失，并且细胞大小逐渐变小，这表明抗菌肽F1处理导致菌体细胞受损，细胞膜受损致使细胞质渗漏，导致细菌细胞的收缩。抗菌肽F1处理2小时的菌体细胞出现严重变形和部分裂解的现象，具有不可识别的细胞形态。

抗菌肽F1处理的大肠杆菌中共鉴定到280个蛋白质，其中有31个表达量发生了改变，包括10个下调蛋白和21个上调蛋白。这31个蛋白质都具有不同的分子功能，并且参与不同的分子途径。具体来说，响应于抗菌肽F1处理而在大肠杆菌中显着改变的途径包括：三羧酸循环，氧化磷酸化，甘油磷脂代谢和细胞周期-细菌通路，同时也与细胞生长的抑制，诱导形态变化和细胞死亡相关。

 
图 添加抗菌肽F1培养不同时间段大肠杆菌的透射电子显微镜分析

研究结果表明，在用抗菌肽F1处理大肠杆菌时，存在全面的蛋白质表达改变的现象，其特征性的改变有能量代谢涉及的主要催化酶的下调以及具有肽酶活性，催化活性和水解酶活性蛋白质的上调。三羧酸循环途径和氧化磷酸化途径的抑制可能与观察到的细胞生长降低和细胞死亡现象有关。甘油磷脂代谢途径和细胞周期-肠杆菌途径的提升潜在地增加细胞膜的通透性，导致细胞自溶及细胞死亡。总的来说， 本研究结果为抗菌肽F1的抗菌分子机制的提供了新的见解。

参考文献
Miao J, Chen F, Duan S, et al. iTRAQ-Based Quantitative Proteomic Analysis of the Antimicrobial Mechanism of Peptide F1 against Escherichia coli[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2015, 63(32):7190.

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