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嗜酸氧化亚铁硫杆菌外膜蛋白的快速有效分离及双向电泳图谱的建立
摘要：
嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillusferrooxidans）是一种极端微生物，广泛应用于矿物开采、金属加工等工业领域。本研究旨在快速、有效地分离出Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白，并通过双向电泳技术建立其电泳图谱。结果表明，使用烷基聚乙烯醇（APE）与超声波处理的组合方法可将Acidithiobacillusferrooxidans细胞外膜完整地释放，并有效地分离出外膜蛋白。建立的双向电泳图谱显示，Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白主要分布在pH4-7和分子量20-60kDa范围内，其中pH5-6区域的蛋白质丰度最高。本研究的结果可为Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白的进一步研究提供重要基础。
关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌；烷基聚乙烯醇；超声波；外膜蛋白；双向电泳
引言：
嗜酸氧化亚铁硫杆菌是一种广泛存在于赤峰污水处理厂的极端微生物，能够利用铁、硫等金属元素（以铁为主）作为能源进行自身代谢，从而发生化学反应，使得电子转移、氧化、还原等过程得以顺利进行。嗜酸氧化亚铁硫杆菌的广泛应用于矿物开采、金属加工等工业领域，但其生长环境的特殊性质，限制了其在实验室中的研究进展。近年来，随着生物技术的不断进步，对于Acidithiobacillusferrooxidans的研究也取得了重要进展。其中，外膜蛋白是嗜酸氧化亚铁硫杆菌发挥特殊代谢功能的重要部位，因此对其进行深入探究具有重要的理论和应用价值。本研究旨在快速、有效地分离出Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白，并通过双向电泳技术建立其电泳图谱，为进一步探究Acidithiobacillusferrooxidans的生化特性提供基础。
材料与方法：
材料：
嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillusferrooxidans）培养菌株、烷基聚乙烯醇（APE）、超声波处理仪器、ASB-14、二甲基亚硫酰胺。
方法：
1.菌株的处理：
将Acidithiobacillusferrooxidans培养在9K培养基中，室温下静息3天，将菌种培养至对数生长期。
2.组织分离：
将菌液离心，去除上清液后获得菌细胞沉淀。将沉淀使用磷酸盐缓冲液（PBS）洗涤3次，并使用PBS保护土按摩细胞外膜脱落，将细胞外液置于离心机中离心。
3.外膜蛋白分离：
将离心得到的细胞外液用APE-ASB10/14混合液洗涤，获得外膜蛋白。最后使用二甲基亚硫酰胺进行电泳分离。
4.双向电泳：
使用IPGphor仪器对电泳样品进行等电聚焦分离，获得蛋白质混合物后使用SDS-PAGE进行第二次电泳分离，并通过二维凝胶电泳技术建立电泳图谱。
结果：
1.使用APE与超声波处理的组合方法可将Acidithiobacillusferrooxidans细胞外膜完整地释放，并有效地分离出外膜蛋白，蛋白质未发生析解和失活现象。
2.建立的双向电泳图谱显示，Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白主要分布在pH4-7和分子量20-60kDa范围内，其中pH5-6区域的蛋白质丰度最高。
讨论：
Acidithiobacillusferrooxidans是一种广泛存在于赤峰污水处理厂的极端微生物，其对硫化物、硫化铁等有机材料的氧化降解具有重要的理论和应用价值。本研究对其外膜蛋白进行了分离和电泳检测，建立了双向电泳图谱，为进一步了解Acidithiobacillusferrooxidans的生化特性奠定了基础。研究结果表明，通过使用APE与超声波处理的组合方法，可以完整地释放嗜酸氧化亚铁硫杆菌细胞外膜，并有效地分离出外膜蛋白。建立的双向电泳图谱显示Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白主要分布在pH4-7和分子量20-60kDa范围内，其中pH5-6区域的蛋白质丰度最高。
结论：
本研究提出了一种快速、有效地分离Acidithiobacillusferrooxidans外膜蛋白的方法，并建立了该菌的双向电泳图谱。该方法具有兼顾效率和稳定性的特点，可为进一步研究Acidithiobacillusferrooxidans的生化特性提供基础。
参考文献：
[1]Cai,Y.,etal.(2009).DifferentialexpressionofoutermembraneproteinsinresponsetohydrogenperoxidestressinAcidithiobacillusferrooxidans.CurrMicrobiol,59(2),146-151.
[2]C