Basic HTML Version
分子植物育种
(
网络版
), 2010
年
,
第
8
卷
,
第
5
篇
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2010, Vol.8, No.5
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
共
8
页，第
4
页
素之一
(Orans et al., 2010)
。在我们的研究结果中，
发现了
6%
的青枯菌分泌蛋白
(23
个
)
为鞭毛蛋白：
鞭毛蛋白
B5SA46/Q8XST5
、鞭毛蛋白片段
Q0QY4/
2Q0Q2Y5/Q0Q2Y8/Q0Q2Z3/Q0Q2Z4/Q0Q2Z6/Q0-
Q2Z8/Q0Q318/Q0Q320/Q0Q3/Q0Q326/Q83UT8/Q8
47Y78
、
L
-环鞭毛蛋白
B2UJW8/A7C9I6/A3RUG8
、
菌毛转运蛋白
B5RW01/B5SHR2/Q8XVZ3
和
4
型菌
毛蛋白
B5SGQ4
。
1.3.4
效应蛋白
通过传输系统的分泌和传递作用，细菌的效应
蛋白
(effector protein)
便成功注入宿主细胞内。这些
效应蛋白表现出多种毒性效应，包括促使宿主细胞
骨架的改变，破坏信号转导途径和抑制凋亡，并在
宿主细胞建立适于寄生的亚细胞环境等
(Mota and
Cornelis, 2005)
。细菌正是通过这些效应蛋白的毒性
作用来干扰植物正常的生理状态，抑制植物的防御
反应，促进自身的大量增殖
(
曹鹏等
, 2009)
。在
384
个青枯菌分泌蛋白中，我们得到了
8
个效应蛋白，
其中
Lrr-gala
家族
3
型分泌蛋白
B5S4F6(Mukaihara
and Tamura, 2009)
和
popf1
分泌蛋白
Q8XPT2
(Meyer et al., 2006)
已经被证实是青枯菌致病性效
应蛋白。同时我们也首次得到了另外
6
个效应蛋白：
B7ZJG6/C0SPP3/Q8XRC8/Q8XZK9/C0SPN3/A3RZ
U5 (
附表
1)
。
1.3.5
毒性蛋白
除了以上提到的通过调节宿主细胞的代谢过
程关键酶的活性来实现致病过程的效应蛋白外
(Mota and Cornelis, 2005)
，我们在
384
个青枯菌分
泌蛋白中发现了
15
个直接进行毒性作用的毒性蛋
白。文献报道蛋白
PopA(Q84IE8
和
Q9RBS0)
可以
明显增强青枯菌的致病性，随后的实验发现在
PopA
基因中插入特殊片段后可以明显抑制疾病形成，致
使宿主的青枯现象明显改善
(Kanda et al., 2008)
。蛋
白
B5SAX2 (rela/spot domain protein)
被发现在细菌
侵入宿主和生长的过程中一直保持着生物活性
(Sun
et al., 2009)
。外膜蛋白
OmpW (A7CFB0
和
B2UFP6)
和外膜蛋白
OmpA/MotB (A7CM53
和
B2U879)
被证
实主要是与宿主的受体分子进行相互作用
(Sun et
al., 2009)
。蛋白
PilA (A3RQ41)
和
PilT (A3RTF1)
已
经被很明确的提到属于青枯菌的毒性蛋白
(Kang et
al., 2002)
。蛋白
FtsN (A3RWZ4)
和异青霉素
N
差向
异构酶
(A3RQV4)
有文献报道主要参与宿主的细胞
分裂等过程，但是否与青枯菌的致病性相关还需进
一步验证
(Derouaux et al., 2008)
。血溶素样蛋白
Q8XT20/Q8Y2T5/Q8Y377/Q8Y378 (hemolysin-type
protein)
据报道主要参与大肠杆菌的致病过程
(Blum
et al., 1995)
。
2
讨论
烟草青枯病是由青枯菌
(
Ralstonia solanacear-
um
)
引起的一种毁灭性灾害，而青枯菌的胞外分泌
蛋白多为致病过程中的关键因子
(Kang et al., 1994;
宋浩等
, 2010)
。通过对分泌蛋白的检测与分析，可
能对阐明分泌蛋白在青枯菌致病过程中的作用机
制有较大帮助。目前与青枯菌分泌蛋白相关的蛋白
质组学研究还没有报道，本研究是在这一领域进行
的初步探索。
Shotgun
技术是近年来发展迅速的蛋白质组学
方法
(Gavin et al., 2002)
，较传统的
2D-MS (
双向电
泳
-
质谱
)
蛋白质组学策略具有高通量、易操作性、
快速性以及很好的普适性等优点
(Blonder et al.,
2002; Janini et al., 2003)
。通过
shotgun
蛋白质组学
的应用，我们得到了
384
个具有高可信度的致病性
烟草青枯菌菌株分泌蛋白，这为烟草青枯菌致病性
研究积累了重要资料。但是，
shotgun
蛋白质组学技
术本身也有一些不足之处，比如蛋白质直接酶切得
到的肽段混合物过于复杂，较难实现对细胞全部蛋
白质的识别和鉴定等
(Matallana-Surget et al., 2010)
，
所以，在青枯菌分泌蛋白的提取、分离纯化及分析
鉴定等各个环节还有待进一步优化。
按照青枯菌侵染进程和致病特点
(
Chun-Mei et
al., 2002
)
，将这
384
个蛋白从糖蛋白、信号肽蛋白
和跨膜蛋白等七个方面进行了分类，得到致病性青
枯菌菌株分泌蛋白组分的详细信息。这其中
17
个蛋
白质前人研究报道可能与青枯菌的致病性相关，其
中包括草杆菌素蛋白酶
A3RTC4
和
B2UBR3
两种
(
魏艺聪等
, 2009)
、
Lrr-gala
家族
3
型分泌蛋白
B5S4F6
(Mukaihara and Tamura, 2009)
、
popf1
分泌蛋白
Q8XPT2 (Meyer et al., 2006)
、蛋白
PopA (Kanda et