海洋所在深海热液区阿尔文虾的适应性研究中获进展

近日，中国科学院海洋研究所研究员沙忠利团队基于“科学”号在冲绳热液采集的长角阿尔文虾（Alvinocaris longirostris Kikuchi and Ohta, 1995），通过乙酰化富集技术以及高分辨率液相色谱-质谱联用的定性蛋白质组学策略，首次对海洋无脊椎动物的乙酰化修饰组进行研究，揭示出多个可能与深海热液适应相关的乙酰化蛋白，研究结果为阐明大型甲壳动物适应深海化能极端环境的调控机制奠定了重要基础。

研究共检测出206个蛋白中的501个乙酰化位点。蛋白修饰的基序分析发现修饰位点后+1位带正电荷的碱性氨基酸（组氨酸、精氨酸、赖氨酸）含量较高。阿尔文虾乙酰化蛋白主要参与各种代谢及产能过程，如氨基酸合成、碳代谢、脂肪酸降解、氧化磷酸化，其中线粒体及过氧化物酶体乙酰化蛋白富集。从中筛选得到多个可能与压力适应相关的蛋白，如精氨酸激酶、热激蛋白和血蓝蛋白。两种血蓝蛋白亚基中共检测到9个乙酰化位点，与浅水虾相比，其中一个赖氨酸乙酰化位点仅在阿尔文虾中存在，可能与适应低氧或其他环境压力相关。

深海化能生态系统高压、低氧、黑暗，常富含硫化氢、甲烷等物质，然而在已调查过的热液口附近，就已发现大型动物700多种，其中包含大量的甲壳动物类群，这重新定义了生命的边际，并使深海化能生态系统成为研究生命起源及适应性进化的重要场所。长角阿尔文虾是少数在热液、冷泉环境中均有分布的十足目优势种，为研究深海化能生态系统中大型甲壳动物的适应性进化机制提供了良好材料。赖氨酸乙酰化是重要的转录后修饰方式之一，可调节多种细胞过程。该研究揭示出的阿尔文虾乙酰化修饰蛋白及其特点将极大加深对深海极端环境中特殊生命过程的理解。

研究结果在线发表于BMC Genomics，惠敏为论文第一作者。该研究得到了中科院海洋先导科技专项和中科院前沿科学重点研究项目的资助。

主要实验流程（左）和蛋白修饰的基序特征（右）