生物冶金技术具有操作简单、经济、环境友好等优点。生物冶金中微生物的浸出效率主要和以下因素相关:(1)嗜酸氧化亚铁硫杆菌的代谢能力和氧化活性等菌体自身因素;(2)矿石的成分对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长和氧化反应的进行是否有利;(3)浸矿堆的温度以及pH范围;(4)酸性矿坑水中有毒离子的浓度是否超过嗜酸氧化亚铁硫杆菌耐受程度。在实际工业化生产中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌经常要耐受矿石中高浓度金属离子的胁迫,高浓度重金属离子会严重抑制浸矿细菌的活性,进而影响浸出效率。对于含砷矿物的生物冶金工业,其首要任务就是提高浸矿微生物的耐砷性能,或改善反应体系中砷离子的浓度,使之不会对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的代谢活动造成明显的影响。本研究拟围绕嗜酸氧化亚铁硫杆菌代谢、砷及金属相关蛋白生物信息建立蛋白数据整合体系,包括各元素相关蛋白数据库,本数据库总共获取了2128条嗜酸氧化亚铁硫杆菌元素相关蛋白序列信息。并在生物信息数据整合的基础之上,针对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的蛋白序列信息,构建亚铁氧化代谢、硫代谢及砷代谢模型。并通过研究嗜酸氧化亚铁硫杆菌砷胁迫条件下的蛋白质组学,了解菌株的砷抗性机制,有助于我们进一步在工业化应用中提高其转化效率,使得嗜酸氧化亚铁硫杆菌的应用更具有可操作性。研究结果显示,与出发菌株相比,砷胁迫条件下表达量显著改变的相关蛋白与嗜酸氧化亚铁硫杆菌有19个蛋白点的表达差异超过3倍,其中11个蛋白的表达量明显升高,7个蛋白的表达量明显下降。11个差异蛋白包括砷抗性蛋白家族转录调控因子、铜蓝蛋白、胱硫醚合成酶、热休克蛋白、丝氨酸蛋白酶、醌氧化还原酶、硫醇还原酶及硫氧还蛋白等。本研究建立了一套适用于嗜酸氧化亚铁硫杆菌2-DE实验研究策略,包括样品制备、去除杂质、选择聚焦参数、染色方法等关键实验步骤,能够应用研究该菌在其他环境条件变化的细胞适应性机制,例如与菌株复杂形态分化和发育过程、非凡的环境适应能力及代谢机制等生理生化过程,为进一步促进生物育种发展具有重要的参考价值和理论意义。