近日,海洋所沙忠利研究員團(tuán)隊(duì)基于“科學(xué)”號(hào)在沖繩熱液采集的長(zhǎng)角阿爾文蝦Alvinocaris longirostris Kikuchi and Ohta, 1995 ,通過(guò)乙?;患夹g(shù)以及高分辨率液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的定性蛋白質(zhì)組學(xué)策略,首次對(duì)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的乙?;揎椊M進(jìn)行研究,揭示出多個(gè)可能與深海熱液適應(yīng)相關(guān)的乙酰化蛋白,研究結(jié)果為闡明大型甲殼動(dòng)物適應(yīng)深海化能極端環(huán)境的調(diào)控機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ)。
研究共檢測(cè)出206個(gè)蛋白中的501個(gè)乙?;稽c(diǎn)。蛋白修飾的基序分析發(fā)現(xiàn)修飾位點(diǎn)后+1位帶正電荷的堿性氨基酸(組氨酸、精氨酸、賴(lài)氨酸)含量較高。阿爾文蝦乙?;鞍字饕獏⑴c各種代謝及產(chǎn)能過(guò)程,如氨基酸合成、碳代謝、脂肪酸降解、氧化磷酸化,其中線粒體及過(guò)氧化物酶體乙?;鞍赘患?。從中篩選得到多個(gè)可能與壓力適應(yīng)相關(guān)的蛋白,如精氨酸激酶、熱激蛋白和血藍(lán)蛋白。兩種血藍(lán)蛋白亞基中共檢測(cè)到9個(gè)乙?;稽c(diǎn),與淺水蝦相比,其中一個(gè)賴(lài)氨酸乙酰化位點(diǎn)僅在阿爾文蝦中存在,可能與適應(yīng)低氧或其他環(huán)境壓力相關(guān)。
主要實(shí)驗(yàn)流程(左)和蛋白修飾的基序特征(右)
深海化能生態(tài)系統(tǒng)高壓、低氧、黑暗,常富含硫化氫、甲烷等物質(zhì),然而在已調(diào)查過(guò)的熱液口附近,就已發(fā)現(xiàn)大型動(dòng)物700多種,其中包含大量的甲殼動(dòng)物類(lèi)群,這重新定義了生命的邊際,并使深?;苌鷳B(tài)系統(tǒng)成為研究生命起源及適應(yīng)性進(jìn)化的重要場(chǎng)所。長(zhǎng)角阿爾文蝦是少數(shù)在熱液、冷泉環(huán)境中均有分布的十足目?jī)?yōu)勢(shì)種,為研究深?;苌鷳B(tài)系統(tǒng)中大型甲殼動(dòng)物的適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制提供了良好材料。賴(lài)氨酸乙?;侵匾霓D(zhuǎn)錄后修飾方式之一,可調(diào)節(jié)多種細(xì)胞過(guò)程。本研究揭示出的阿爾文蝦乙?;揎椀鞍准捌涮攸c(diǎn)將極大加深對(duì)深海極端環(huán)境中特殊生命過(guò)程的理解。
研究結(jié)果在線發(fā)表于BMC Genomics(JCR 1區(qū)),惠敏博士為論文第一作者。本研究得到了中國(guó)科學(xué)院海洋先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)和中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目的資助。
論文鏈接:https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-018-4745-3。