目前细菌砷抗性机制的研究主要围绕在砷氧化酶、砷还原酶为核心的系统,而对砷在细胞中的流入、运输、排出等活动研究较少。本文通过对一株抗砷假单胞菌的研究,发现了新的和砷抗性有关的机制。本研究中从湖北大冶铜矿地区分离得到一株高砷抗性菌,编号为E003。KMnO₄法定性鉴定出它是一株砷还原菌,测定的三价砷MIC（最小抑制浓度）达到36mmol/L,在已分离到得菌株中是较高的。通过16S rRNA基因序列比对和生理生化综合鉴定出该菌为产碱假单胞菌Pseudomonas alcaligenes,命名为Pseudomonas sp.E003。利用简并引物从该菌株中扩增得到了砷转运蛋白基因arsB和ACR3（2）基因,这个结果在一定程度上解释了该菌的高砷抗性,符合之前文献的研究结论。通过三亲本杂交的方法,将pTnMod-OTc在辅助质粒pRK2013的作用导入到菌株E003中,构建了随机插入突变体库并成功筛选到一株砷抗性提高菌株,编号为M48。其三价砷MIC提高到45mmol/L,增加了9mmol/L。Southern杂交试验进一步证实了该突变株为正确的单插入突变,砷抗性的提高是由插入片段引起的。在细胞水平上,本研究测定到突变型细胞内砷含量的增加并观察到突变型细胞体积的增大。由于内砷含量的增加比例没有体积增大比例多,使突变型细胞内砷浓度比野生型细胞低,因而该突变株可以在高砷浓度下生长。分子水平上,通过质粒拯救和简并引物扩增的方法,分离得到了一个长约16kb的基因簇。Blast分析该基因簇为一个细胞Ⅱ型分泌系统。插入片段恰好插入到该基因簇的启动子区域而没有破坏其他的基因。除了常见的该系统的编码转膜蛋白的基因xcpPQ和xcpSRTUVWXYZ外,还发现了2个未知功能的新基因orfV和orfX。orfV编码的蛋白与LuxR家族Mal-like调节蛋白有43%的同源性（YP₀02586356）,可能是一个潜在的正调节基因。利用Real-time RT-PCR实验对该基因簇多个基因进行检测,突变型中xcpPQ,orfV基因和xcpR基因表达水平比野生型均有上调,是野生型中的1.5倍左右。这个结果可能是由于插入片段对原启动子转录效率的改变或替代造成的。相关基因表达水平同时上调进一步证实了orfV可能为一个正调节基因。表达水平的上调导致细胞Xcp系统分泌能力的增强,可能加快了细胞内砷的外排。值得注意的是,突变型中orfX基因表达水平是野生型的4倍。orfX编码的蛋白与过氧化物酶家族的动物血红素过氧化物酶有65%的同源性（YP₀02584780）,可能与谷胱甘肽过氧化物酶或细胞色素C过氧化物酶等酶类一样在消除自由基和砷代谢电子传递中具有作用,起到提高砷抗性的作用。本研究首次发现了细菌Ⅱ型分泌系统与砷抗性有关,为阐明新的砷在细胞内外的转运和砷抗性基因调控机制奠定了基础。