甲基对硫磷(methyl parathion,MP)是我国生产和使用量最大的有机磷农药(OPP)之一,影响范围广,毒性高,是极具代表性的有机磷污染物。MP的过量使用,已对水生生物的生存乃至人类健康构成了一定威胁。目前,对于OPP的毒性机制研究还主要侧重于对少数几种酶的研究,研究方法更多还是采用传统的终点法,而在蛋白质组水平上进行OPP毒理学研究的报道还相对较少。本论文以虾夷扇贝为研究对象,以急性和慢性浓度的MP为途径胁迫扇贝,研究其肾组织和消化腺的差异表达蛋白质。　　 为了建立急性和慢性MP胁迫的分析模型,我们对96h半致死浓度(LC50)、扇贝的SOD活性、AchE活性以及MP残留等传统指标进行了测定。Bliss法计算得到的96h LC50为4.59 mg/L。而在1 mg/L和50μg/L的MP浓度下,扇贝肾组织和消化腺中都有明显的MP蓄积现象,蓄积程度随暴露时间延长而增加。此外,在1 mg/L MP浓度下,肌肉中AchE活性受到了明显的抑制,而肾组织和消化腺中的SOD活性则呈现“先上升后下降”的趋势。在此基础上,我们选用1mg/L,48 h和2.5mg/L,48 h作为MP急性胁迫下蛋白质组学研究的两个端点,而选用50μg/L,14 d和50μg/L21 d作为MP慢性胁迫的两个端点。运用常规蛋白质组学和膜蛋白质组学方法,我们在肾组织和消化腺中共筛选和鉴定了79个差异蛋白。在急性MP胁迫下肾组织中筛选了26个差异蛋白,其中有12个蛋白下调,10个蛋白上调;在慢性MP胁迫下肾组织中有17个差异蛋白,其中有8个下调,7个上调;而在慢性MP胁迫下消化腺中有36个差异蛋白,其中有7个下调,17个上调。运用生物信息学方法预测差异蛋白的跨膜结构域(TMR)、疏水性(GRAVY)和细胞定位,结果表明,这些差异蛋白有很多是胞浆蛋白,而真正的膜内在蛋白并不多。我们从上述三组双向电泳数据中共选择了38种差异蛋白,运用real-time PCR方法对其表达水平进行分析,发现有些蛋白mRNA水平变化趋势与双向电泳所显示的实验结果相似,而有些蛋白却表现出相反的结果。进一步用Western blotting分析其中两个蛋白-β-MPP和α-tubulin的表达水平,发现β-MPP的表达变化与双向电泳一致;而α-tubulin在不同的细胞亚组分中却呈现出不同的蛋白丰度。以上结果表明,有些差异蛋白在细胞中可能受到不同方式的调控,导致蛋白的转录水平和蛋白丰度的变化呈现出不一致性。　　 对差异蛋白的功能分析表明,这些蛋白涉及了包括氧化应激、线粒体功能、细胞骨架动力学、细胞适应、信号转导、细胞周期、蛋白合成、物质代谢、渗透平衡、内分泌系统、免疫等多种细胞生理功能,这说明MP对细胞的毒性作用机制是及其复杂的。　　 由于MPP在进化中的高保守性和在上述实验中表现出的可信度,我们认为MPP可能成为一种潜在的能够监测OPP污染的生物标志物。我们运用RACEPCR技术扩增出MPP beta亚基的全长cDNA序列,并用MEGA4.0软件构建一个简单的MPP系统进化树。结果证实,MPP在真核生物,尤其是脊椎动物中具有很高的保守性。以上结果有助于进一步深入探索MP的毒理机制,并为MPP作为监测OPP环境污染的生物标志物提供了提供了实验依据。