针对汞在环境及生物链中的毒性问题及硒汞拮抗作用，本文以大肠杆菌为模型，采用高通量的蛋白质组学以及金属蛋白质组学方法，来研究生物体对硒汞暴露的应答。用吸光度法测定大肠杆菌生长曲线，以研究硒汞暴露对大肠杆菌生长曲线的影响。采用高分离分辨率的双向电泳法（包括变性与非变性电泳法）分离大肠杆菌全蛋白。电泳凝胶用考马斯亮蓝R-250染色，染色凝胶用PDQuest软件分析其蛋白点表达水平的差异，平行电泳胶经固定后直接干燥，并利用先进的核分析技术同步辐射X射线荧光（SRXRF）对分离后凝胶进行微区扫描分析，主要相关蛋白利用电喷雾串联质谱（ESI-MS/MS）进行鉴定，以检测在硒汞暴露条件下大肠杆菌体内的硒汞结合蛋白及响应蛋白，在此基础上研究生物体对汞暴露的应答机制及硒汞拮抗作用机制。得到的主要结果如下：①暴露单汞离子后大肠杆菌迟缓期延长到22h，说明汞对大肠杆菌有一定的毒性作用；硒的加入使此延长期缩短到18h，表明硒对汞毒性有拮抗作用。②分离后染色胶经PDQuest分析，发现5种蛋白的表达发生了显著性差异变化；经元素分析，发现了一种含硒汞蛋白；通过对上述6种蛋白质进行结构鉴定，确定5种差异性蛋白质分别为外膜蛋白W（OmpW）、转录终止因子rho、半胱氨酸合酶（Cys）、转醛醇酶A（Tal）和烷基氢过氧化物还原酶C（AhpC），确定硒汞结合蛋白质为丙酮酸激酶（PK）。其中，与对照组比较，单汞暴露组大肠杆菌体内OmpW表达下调，其余蛋白表达上调；与单汞暴露组比较，硒汞同时暴露组中OmpW蛋白表达明显上调，Tal蛋白表达明显下调。③结合此6种蛋白的生物学功能，可知模式生物大肠杆菌对汞暴露的应答机制为：通过上调转录终止因子rho的表达，控制外膜蛋白OmpW的生物合成，使其表达下调，从而减小生物体对汞离子的渗透性，保护机体免受汞离子的毒害；通过上调与抗氧化性相关的蛋白表达（AhpC），还原汞诱导产生的过多自由基，对抗细胞的氧化性损伤；汞离子还可与一些含巯基的酶（如PK）结合，使其失活，造成代谢紊乱，从而诱导另一种与其有相同作用的酶表达上调，弥补因代谢紊乱造成的机体损伤。针对汞对有机体的毒性机制，硒对汞毒性的拮抗机制表现为：含硒物种与汞结合，降低汞的毒性，在一定程度上改善了汞引起的渗透性调节作用，适当降低rho的表达，使OmpW的表达相对升高；含硒物种与汞结合很可能减少汞与含巯基蛋白酶（PK）的结合，减小汞对酶活性的影响，使与此酶有相同功能的酶（Tal）表达水平相对降低。