摘要
海鞘(ascidians)是滤食性海洋动物属于脊索动物门(chordates)、尾索动物亚门(urochordata)、海鞘纲(ascidiacea)。人类在海洋药物资源开发时从海鞘中提取了大量的具有抗肿瘤、抗病毒和抗菌作用的生理活性物质如曲贝替定、去氢膜海鞘素等，真海鞘（Halocynthiaroretzi）成体的体壁、外鞘和根索组织的特异性蛋白组分和代谢物的代谢组筛查尚未有报道。 本研究使用超高分辨质谱对真海鞘体壁、外鞘、根索等组织进行了蛋白鉴定，在体壁中鉴定得到253种蛋白质。使用ProteinPilot?,UniProt，DAVID等软件，将鉴定出的蛋白进行GO（GeneOntology）和KEGG(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes)富集。在体壁的KEGG通路中有主要的10种通路，其中cin01130抗生素的生物合成通路富集了18种蛋白，cin04145吞噬体通路富集了8种蛋白，暗示海鞘成体体壁存在大量化学防御功能蛋白。同时，在海鞘体液中发现了4种免疫应答与炎症相关的蛋白质。 本研究还使用超高分辨率质谱法鉴定真海鞘代谢产物成分。通过LC-MS/MS方法对海鞘的样品进行非靶向常量营养素分析，共鉴定了950种化合物，匹配率的阈值高于60。这些鉴定的体壁蛋白质和化合物根据其化学性质分类并定位于KEGG图谱中。在代谢组筛查中检测到的最丰富的物质是有机酸、短肽、胺、醇、酯、酮、生物碱、糖、酚等。其中许多物质具有促进健康的作用。通过分析鉴定的蛋白的KEGG图谱富集，除了生物体的基础代谢之外，在抗生素合成途径、氨基酸衍生途径、糖异生途径和海鞘的硫代谢途径中检测到更多蛋白质。真海鞘体壁在黄酮、类黄酮合成途径中检测到许多次级代谢物。许多这些物质表现出促进健康的特性。鉴定出的五种合成途径是在植物中发现的次级代谢途径。从海鞘中分离出几种参与植物次生代谢途径的生物活性化合物。使用UHPLC-HRMS定量分析四种生物活性化合物橙皮素、6-姜酚、虾青素和对香豆酸。海鞘体壁中对香豆酸、橙皮素、6-姜酚和虾青素的浓度分别为13.5±10.8,13.7±9.5,3.3±0.7和237.2±263.4μg/100g。真海鞘的体壁富含生物活性物质，是具有降血糖、预防癌症和降血压作用的功能食品。同时将鉴定的真海鞘体壁蛋白质组与测出的体壁代谢组学相对应的64种KEGG通路做关联分析，发现cin01200:碳代谢、cin01230:氨基酸的生物合成、cin00020:柠檬酸循环(TCA循环)、cin00620:丙酮酸代谢、cin00220:精氨酸生物合成，这5种通路代谢物通路和蛋白代谢通路能相互印证。 使用高分辨质谱对真海鞘的外鞘和根索进行代谢组筛查。鉴定出二级确认的代谢成分共有分别有811和800个。真海鞘外鞘和根索中被鉴定出来物质种类最多的都为有机酸，分别是235和225个。鉴定的代谢物的KEGG图富集分析表明，除了生物体的基础代谢外还有氨基酸的生物合成等相关通路。具体通路如外鞘组织代谢物中的2-氧代羧酸代谢，酪氨酸和色氨酸生物合成通路活跃，根索组织代谢物的花生四烯酸代谢，咖啡因代谢，苯丙氨酸代谢活跃,在外鞘和根索的特有代谢物都富集到了植物次生代谢产物的生物合成，暗示真海鞘代谢物与其他动物代谢物比较偏好于植物性。 综上所述，本研究鉴定出与体壁化学防御相关的蛋白，对真海鞘体壁、外鞘和根索特征代谢物质分类和差异比较，得出海鞘这三种组织的次级代谢通路。研究结果为以后利用海鞘资源奠定了科学基础。
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