溶杆菌Lysobacter sp. SNNU513是本实验室首次从药用植物远志(Radix Polygalae)根系中分离出的一株溶杆菌属新菌株。目前已在中国普通微生物菌种保藏中心(CGMCC No.8375)和美国典型培养物保藏中心(ATCC(?)BAA-2621TM)保藏。该菌具滑移性,富含GC碱基,研究发现其胞外分泌蛋白对多种植物病原菌均有极强的抑制作用,说明其在生物防治方面具有极大的潜在应用价值。对于胞外活性蛋白酶的研究一直是溶杆菌属菌株研究的重要内容。前期我们利用双向电泳(2-DE)结合质谱技术从Lysobacter sp. SNNU513胞外分泌蛋白组中鉴定到4种抗菌活性蛋白。由于2-DE技术在覆盖率、灵敏度、动态性方面存在很多局限性,应用该方法难以全面了解Lysobacter sp. SNNU513胞外活性蛋白质状况。需要建立更高覆盖率的蛋白表达谱,从而尽可能多的获取抗菌蛋白质信息。为了充分挖掘Lysobacter sp. SNNU513潜在抗菌蛋白,该研究在完成Lysobacter sp. SNNU513全基因组测序、初步掌握全基因组特征的基础上,进一步完成该菌株胞内、外蛋白质组学测定。通过对全菌蛋白的鉴定和综合分析,试图筛选出潜在的、应用价值高的抗菌蛋白,为该菌株的推广应用提供重要的理论基础。本研究共分为两部分：1. Lysobacter sp. SNNU513基因组测序及注释采用第二代高通量测序技术Illumina Miseq, 对 Lysobacter sp. SNNU513进行全基因组测序,经拼接软件组装和质量评估后成功得到Lysobacter sp. SNNU513基因组信息,总共有4,043,014个Reads,测序深度143倍,组装大小6,065,817bp,GC含量69.90%,基因组共有5,051个ORFs、3个rRNA和8个tRNA。利用Glimmer3.0软件进行基因预测,并对预测基因的序列进行同源搜索、GO、COG注释和参与的代谢通路分析。COG注释结果表明：参与能量产生和转化、氨基酸转运和代谢、核糖体结构和生物合成的蛋白占据较大的比例。GO功能分类表明：参与细胞过程、代谢过程、结合和催化活性的基因在基因组中占有绝对优势。KEGG代谢通路分析表明：参与各基础代谢途径的基因最多,其次是参与环境信息处理和遗传信息处理的基因。预测基因中有92个基因共同参与12个完整的双组份信号转导系统的调节,此外还有许多基因参与编码多种水解酶、聚酮类化合物。2. Lysobacter sp. SNNU513蛋白组的建立和潜在抗菌蛋白的分析以前期构建的Lysobacter sp. SNNU513基因组为参考数据库,利用ShotgunLC-MS技犬对胞内、胞外蛋白直接酶解的肽段混合物进行分离和鉴定。成功构律了Lysobacter sp. SNNU51胞内、胞外蛋白组,鉴定总肽段数13,246个,总蛋白数1,696个,鉴定的蛋白占基因组预测的30%。胞内、胞外蛋白分子量分布比较集中,前者在193.37kDa以内,后者是50kDa以下的小分子蛋白质；二者的等电点都在4-12之间,分布较为广泛。进一步对鉴定的蛋白进行GO, COG注释和KEGG代谢通路分析,结果表明：鉴定的蛋白主要参与基础代谢、转录、翻译、细胞膜合成,另外与结合、催化活性、细胞膜、细胞进程等生物学过程相关的蛋白在胞内、胞外蛋白中均占有相当大的比例,在鉴定的蛋白中还发现了47个功能未知的假说蛋白,鉴定结果与基因组分析具有较好的相关性。通过文献搜索和蛋白序列比对,共筛选出47个抗菌相关蛋白,大部分蛋白与比对序列的相似性在80%以上,且以碱性蛋白居多。利用生物信息技术对筛选的潜在抗菌蛋白进行氨基酸组成、细胞定位、空间结构等信息的预测和分析。这些数据的获得为Lysobacter sp. SNNU513抗菌相关蛋白的进一步开发和利用提供了丰富的信息和坚实的基础。