中國科學院海洋研究所在深海熱液區阿爾文蝦的適應性研究方面再獲新進展

近日，中國科學院海洋研究所沙忠利研究員團隊基於「科學」號在沖繩熱液採集的長角阿爾文蝦Alvinocaris longirostrisKikuchi and Ohta, 1995 ，通過乙醯化富集技術以及高解析度液相色譜-質譜聯用的定性蛋白質組學策略，首次對海洋無脊椎動物的乙醯化修飾組進行研究，揭示出多個可能與深海熱液適應相關的乙醯化蛋白，研究結果為闡明大型甲殼動物適應深海化能極端環境的調控機制奠定了重要基礎。

研究共檢測出206個蛋白中的501個乙醯化位點。蛋白修飾的基序分析發現修飾位點後+1位帶正電荷的鹼性氨基酸（組氨酸、精氨酸、賴氨酸）含量較高。阿爾文蝦乙醯化蛋白主要參與各種代謝及產能過程，如氨基酸合成、碳代謝、脂肪酸降解、氧化磷酸化，其中線粒體及過氧化物酶體乙醯化蛋白富集。從中篩選得到多個可能與壓力適應相關的蛋白，如精氨酸激酶、熱激蛋白和血藍蛋白。兩種血藍蛋白亞基中共檢測到9個乙醯化位點，與淺水蝦相比，其中一個賴氨酸乙醯化位點僅在阿爾文蝦中存在，可能與適應低氧或其他環境壓力相關。

主要實驗流程（左）和蛋白修飾的基序特徵（右）

深海化能生態系統高壓、低氧、黑暗，常富含硫化氫、甲烷等物質，然而在已調查過的熱液口附近，就已發現大型動物700多種，其中包含大量的甲殼動物類群，這重新定義了生命的邊際，並使深海化能生態系統成為研究生命起源及適應性進化的重要場所。長角阿爾文蝦是少數在熱液、冷泉環境中均有分布的十足目優勢種，為研究深海化能生態系統中大型甲殼動物的適應性進化機制提供了良好材料。賴氨酸乙醯化是重要的轉錄後修飾方式之一，可調節多種細胞過程。本研究揭示出的阿爾文蝦乙醯化修飾蛋白及其特點將極大加深對深海極端環境中特殊生命過程的理解。

研究結果在線發表於BMC Genomics（JCR 1區），惠敏博士為論文第一作者。本研究得到了中國科學院海洋先導科技專項和中國科學院前沿科學重點研究項目的資助。

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