应用蛋白质组学分析Lactobacillus casei Zhang在阿莫西林环境中的菌株适应性

Lactobacillus casei Zhang（L. casei Zhang）是一株从传统发酵乳制品酸马奶中分离出的益生菌，对胆盐和酸等环境具有较强的抵抗能力。随着抗生素的广泛应用，抗生素已经成为一种新的环境胁迫。益生菌也常常会面临抗生素环境胁迫的考验。本研究以前期L. casei Zhang在阿莫西林环境适应性进化实验为基础，选取具有阿莫西林耐药性的进化菌株（L. casei Zhang-A-600）为研究对象，首先对进化菌株及其亲本菌株的生长特性进行了分析；其次利用基于iTRAQ技术的蛋白质组学方法比较了两株菌的差异蛋白表达谱；在此基础上，采用基因敲除技术对选取的关键蛋白的生物学功能进行验证。主要研究结果如下： 

（1）生长特性分析结果表明：L. casei Zhang-A-600与亲本菌株的生长情况完全不同，其活菌数、OD₆₀₀值的增长速率远高于亲本菌株，且生长速率更快；

（2）蛋白质组学分析结果表明：在菌株L. casei Zhang-A-600中共筛选出72个差异蛋白，其中38个蛋白显著上调表达（差异倍数>2倍，P<0.05），34个蛋白显著下调表达（差异倍数<-2倍，P<0.05）。将差异蛋白与COG和KEGG数据库进行功能及代谢通路注释发现，差异显著蛋白主要是应激蛋白以及与碳水化合物、氨基酸和核苷酸的转运和代谢相关的蛋白；

蛋白质组学是破解益生菌适应性进化分子规律的有力工具。本研究从蛋白质水平探究了益生菌在抗生素环境下的适应性分子机制，为以后利用代谢工程策略选育优良的抗逆菌株奠定了基础。

该研究“Characterization of the Adaptive Amoxicillin Resistance of Lactobacillus casei Zhang by Proteomic Analysis”已于2018年8月被Frontiers in Microbiology (IF: 4.019)接收。