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汞是环境中天然存在的重金属元素,具有生物毒性、持久性和富集性,能以气态单质汞形态随大气环流进行长距离迁移,已被定义为全球性污染物。在适宜的环境条件下,汞的不同形态之间能够相互转化,其中备受瞩目的当是无机汞转化为更高毒性效应的甲基汞的过程。目前研究认为硫酸盐还原菌、铁还原菌和产甲烷菌是环境中主要的汞甲基化微生物,硫酸盐还原菌汞甲基化的研究集中在Desulfovibrio desulfuricans ND132菌株上,但该菌株属于Gilmour实验室,并非商业化的菌株,其使用和相关研究均需向Gilmour实验室申请,获得其许可。这一壁垒阻碍了研究方法的标准化和应用,使得国内很多实验室难以利用该菌株开展微生物汞甲基化的相关研究。针对上述情况,本文收集了中国普通微生物菌种保藏管理中心及其它实验室的7株硫酸盐还原菌,在实验室纯培养条件下通过对汞甲基化关键基因(hgcA和hgcB)、生长特性、汞的耐受性以及汞甲基化能力等系统研究,初步筛选合适的汞甲基化模式菌株。发现:Desulfomicrobium escambiense(CGMCC 1.3481)生长较快、具有较好的汞甲基化率(7.5±0.7%),具备作为汞甲基化模式菌株的潜力。为进一步探究其汞甲基化过程和途径,我们利用蛋白质组学的研究手段对Desulfomicrobium escambiense(CGMCC 1.3481)在汞甲基化过程中的差异表达蛋白进行了研究。使用同位素标记相对与绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)技术对蛋白标记后,进行液相色谱-串联质谱联用技术(Liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)鉴定和定量,质谱数据通过Mascot 2.5和ProteomeDiscoverer 2.1软件分析,并对差异蛋白进行Gene Ontology(GO)功能注释和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)pathway通路分析,结果显示,符合差异蛋白筛选标准FC>1.2或<0.83,p<0.05的蛋白共28种,上调蛋白为27种,下调蛋白为1种。Desulfomicrobium escambiense的汞甲基化途径能可能是与Desulfovibro desulfuricans ND132相同的乙酰辅酶A途径。