Cr (Ⅵ)是世界范圍內常用的重金屬，處理Cr(Ⅵ)污染最有效的方法是將Cr(Ⅵ)轉化為Cr(III)。許多微生物具有還原Cr(Ⅵ)的能力，然而，降Cr(Ⅵ)微生物的開發仍停留在篩選、分離、鑒定等表面階段，這些細菌在Cr(Ⅵ)脅迫下的反應機制尚不清楚。Serratia sp. CM01是一株具有抗Cr和還原能力的野生菌株，這篇文章通過iTRAQ蛋白質組學技術和一系列驗證實驗闡明了CM01耐Cr(Ⅵ)或降低Cr的可能存在的機制。

1、差異表達蛋白質的鑒定、功能注釋和富集分析

首先作者通過iTRAQ蛋白質組學技術，在WT CM01和馴化的CM01總共鑒定到2750個蛋白，其中646個蛋白有顯著差異表達，上調蛋白343個，下調蛋白303個。研究通過注釋到涉及氧化還原酶、能量代謝、磷酸肌醇代謝、磷酸戊糖途徑等系統中篩選出上調（下表1）和下調（下表2）與Cr(VI)還原和耐受相關的關鍵蛋白。

對646種差異表達蛋白進行GO功能分類，一些與代謝過程、細胞過程、細胞部分、細胞、催化活性、結合等功能有關的重要蛋白質在馴化的CM01顯著上調（下圖1）。通過KEGG分類對這些蛋白的相關代謝組學途徑進行分析，在上調和下調的差異蛋白中，有四種功能注釋相同的途徑，分別是“代謝途徑”、“次生代謝產物的生物合成”、“不同環境下的微生物代謝”和“ABC轉運體”，其中涉及“在不同環境中微生物代謝”的蛋白主要是下調蛋白，這表明它可能在馴化的CM01對Cr(Ⅵ)脅迫的抗性中發揮重要作用（下圖2）。

KEGG通路富集分析顯示不同功能通路下差異顯著的蛋白分布，其中代謝通路、糖酵解/糖異生、磷酸戊糖途徑和肌醇磷酸鹽代謝均顯著富集（下圖3）。

接下來作者通過分析Cr(Ⅵ)-脅迫相關蛋白的表達和功能注釋, 根據CM01蛋白差異表達結果，選取7個可能在Cr(Ⅵ)還原和耐受中發揮重要作用的蛋白做驗證實驗。（鐵蛋白（ftnA）能夠增強機體耐受性，雙功能多粘菌素抵抗蛋白（ArnA）在細胞的滲透屏障起關鍵作用，硫酸鹽饑餓誘導蛋白（fliY_1）參與調控微生物的重金屬抗性，谷氧還蛋白家族（grxA）在免受氧化損傷方面起著十分重要的作用，黃素氧還蛋白（fldA）是廣泛存在于原核生物中的一類重要的電子傳遞載體，與防氧保護系統有關，硫氧還蛋白（trxA）在缺氧相應條件下起著調節作用，這些蛋白先前被報道參與了微生物的氧化應激反應。氧化還原酶（DX900_04235）也與微生物的氧化應激反應有關）。

2、基因水平的驗證

作者進一步通過RT-qPCR進一步驗證了蛋白質組學實驗的質量。采用RT-qPCR方法驗證ftnA，grxA，ArnA，fldA，trxA，fliY_1