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锑(Sb)作为一种重要的重金属元素,广泛存在于土壤和水生生态系统中。虽然锑长期被用于利什曼原虫病的治疗,但是人们并没有忽视锑对于人类的危害(对心脏和肝脏的损伤等)和对环境的污染。中国是世界上锑资源最为丰富的国家,也是锑需求量最大的国家,同时中国的锑污染也尤为严重。目前已经有报道许多微生物对于重金属锑具有抗性和氧化作用,但是关于其抗性机制和氧化机制的研究非常少。Comamonas testosteroni S44是本实验发现的一株锑抗性和氧化菌株,C.testosteroni S44对锑的抗性MIC为300μmol/L,并且能在3天内把50μmol的酒石酸锑钾完全氧化完。微生物蛋白质组学是对微生物体内代谢活动相关的蛋白质进行研究和鉴定,蛋白质组学研究的高通量特点决定了它能够深入的阐释胁迫条件下微生物适应环境多样性的机制,因此相当一部分微生物蛋白质组学的研究都集中在微生物胁迫生理方面。本实验首次利用微生物蛋白质组学的方法研究C. testosteroniS44在重金属锑胁迫下的相关代谢活动。在锑杭件微生物C testosteroni S44对锑的抗性机制的蛋白组学研究中,通过对双向电泳结果分析,选取了87个表达量差异在两倍及以上的蛋白点进行质谱鉴定,最终成功鉴定出57种蛋白(除去鉴定失败的和不同点鉴定为同一种蛋白的情况),根据KEGG功能分类:参与各种类型代谢的蛋白质与酶类59%,参与各种遗传信号转导的蛋白质25%,与环境信息传递相关的蛋白占12%,功能未明确的未分类蛋白4%。通过结果分析我们发现:(1)表达量升高的蛋白占鉴定出总蛋白的63.2%;(2)抗性和应激相关蛋白表达量发生变化以增加对Sb(Ⅲ)的抵抗能量和减少Sb(Ⅲ)带来的对细胞组分的破坏;(3)参与糖代谢的蛋白质和酶类大部分表达量都是升高的;(4)蛋白质翻译和氨基酸代谢水平普遍增高;(5)脂肪酸代谢的增强和PHB相关酶类的表达量变化表明细胞内能量储存和释放都增加;(6)与能量相关蛋白的表达量变化证明细胞内涉及底物水平磷酸化的酶表达量上升了,氧化磷酸化的酶表达量下降了。总的来说,在Sb(Ⅲ)的胁迫下,细胞内代谢水平发生了明显的变化,这些变化都为细胞抵抗重金属Sb带来的压力提供了基础,同时翻译相关因子的变化也说明C. testosteroni S44为抵抗锑进行了翻译水平的调控。蛋白质组学研究的方法首次被用于微生物对重金属锑代谢的研究。