在玻璃器皿中培养的7株苍白密螺旋体（Treponema pallidum subsp. pallidum）菌株的蛋白质组分析

《Journal of Rare Earths》：Proteome Analysis of Seven Treponema pallidum subsp. pallidum Strains Grown In Vitr o

通过LC-MS/MS结合多算法注释，分析了7个苍白螺旋体株的蛋白质组，发现911个独特蛋白（占预测的74.9%），其中51个存在显著定量差异，包括Nichols-like与SS14-like组间的差异。研究揭示了假基因（如TP0865、TP0924）的潜在表达机制，并验证了Prokka和GeneMarkS在蛋白注释中的高效性。

　　本研究围绕梅毒螺旋体 *Treponema pallidum* 的七个菌株，探讨其在体外培养条件下的蛋白质组差异。梅毒是一种由 *T. pallidum* 引起的性传播疾病，近年来在欧洲和北美地区呈现出上升趋势。由于该病原体的培养条件较为苛刻，因此长期以来对其蛋白质组的研究受到了一定限制。然而，随着体外培养技术的不断进步，尤其是利用兔子上皮细胞进行连续培养的方法，研究人员得以更深入地探索其蛋白质组的多样性。

为了全面分析这些菌株的蛋白质组，研究团队采用了一种基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）的检测方法，并结合多种基因注释算法（包括 DFAST、PGAP、Prodigal、Prokka、RAST、GeneMarkS 和手动 GenBank 注释）对七个菌株的基因组进行处理。此外，ORFfinder 工具也被用于预测所有编码多于 50 个氨基酸的开放阅读框（ORFs）。通过对这些菌株的蛋白质组进行分析，研究发现其中某些菌株的蛋白质组在数量和种类上存在显著差异。其中，RAST 算法在预测基因数量方面表现最佳，而 GeneMarkS 在注释基因覆盖范围方面更具优势，达到了 88.9% 的注释覆盖率。

研究还揭示了在七个菌株中，共有 911 个独特的梅毒螺旋体蛋白被鉴定出来，占所有预测序列的 74.9%。这些蛋白质的鉴定具有较高的可信度，其中 85.5% 的蛋白质由至少两个肽段识别，72.4% 的蛋白质由至少三个肽段识别。这种高覆盖率和高识别率表明当前的蛋白质组学技术已经能够较为全面地解析梅毒螺旋体的蛋白质表达情况。此外，研究还发现 51 个蛋白质在不同菌株中显示出统计学意义上的表达差异，进一步揭示了菌株间蛋白质表达的多样性。

值得注意的是，研究团队还比较了 Nichols-like 菌株和 SS14-like 菌株之间的蛋白质组差异。尽管这两个菌株在基因组水平上存在显著的遗传差异（超过 600 个核苷酸位置的不同），但在蛋白质组层面，研究发现它们之间的差异相对有限。然而，研究仍发现了一些关键蛋白质在两个菌株群体中存在显著的表达差异，例如 SS14-like 菌株中某些蛋白质的表达水平更高，而 Nichols-like 菌株中则有其他蛋白质表现出更高的丰度。这些差异可能与基因表达调控有关，也可能与菌株的生长条件和遗传背景相关。

此外，研究还关注了梅毒螺旋体基因组中的假基因（pseudogenes）情况。假基因通常被认为是没有功能的基因，但研究发现，某些假基因在菌株间仍然可以产生可检测的蛋白质。这些假基因的表达可能通过转录读穿（translational read-through）或基因片段的拼接来实现。例如，TP0127、TP0865 和 TP0924 这三个假基因在不同菌株中表现出不同的表达模式。其中，TP0865 和 TP0924 的假基因产物在蛋白质序列的远端部分仍然被检测到，这表明这些假基因可能在某些情况下具有功能。

在蛋白质组分析过程中，研究团队采用了多种方法，包括数据独立采集（DIA）模式下的质谱分析、基于 Roary 工具的蛋白质编码序列聚类分析，以及通过 BLASTp 进行的蛋白质序列比对。这些方法的综合应用有助于更准确地识别和分类蛋白质。同时，研究还发现，某些蛋白质的表达水平在不同菌株之间存在显著差异，这可能与菌株的生长环境、基因突变或调控机制有关。

总的来说，本研究为理解梅毒螺旋体的蛋白质组多样性提供了重要的数据支持。通过对多个菌株的体外培养和高通量蛋白质组分析，研究团队不仅揭示了不同菌株间的蛋白质表达差异，还发现了一些可能与疾病进展和宿主反应相关的蛋白质。这些发现为未来的梅毒研究提供了新的视角，特别是在探索菌株间的遗传和生理差异方面。此外，研究还强调了基因注释算法在蛋白质组分析中的重要性，指出某些算法在预测基因和蛋白质方面表现更优，为后续研究提供了参考。