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产酶溶杆菌OH11(Lyspobacterenzymogenes OH11)属溶杆菌属(Lysobacter)、黄单胞科(Xanthomonadaceae),是本实验室分离的具有自主知识产权的重要生防细菌,能够产生热稳定性抗真菌因子HSAF(Heat Stable Antifungal Factor),该因子能够抑制多种植物病原真菌的生长,具有十分广阔的潜在应用价值。DF(Diffusible Factor)是细菌中一种重要的群体感应系统。本实验室的前期研究中发现,DF群体感应系统参与调控了 HSAF的生物合成,但机制不明确。本研究以产酶溶杆菌OH11为研究对象,深入研究了 DF群体感应系统调控HSAF的机制,取得了以下结果:预测了莽草酸途径关键基因在OH11内保守存在,并构建了关键基因aroA缺失突变体,发现aroA参与调控黄色素的生物合成,而且还正向调控DF的生物合成,同时发现OH11中的DF是3-羟基苯甲酸(3-HBA)和4-羟基苯甲酸(4-HBA),aroA正向调控了 HSAF的生物合成,揭示莽草酸途径通过DF调控HSAF的生物合成。前期研究发现lenB2的缺失影响了 HSAF的产量,揭示LenB2参与调控了 HSAF的生物合成,但具体分子和生化机制未知。通过遗传实验及生物化学实验证实LenB2分解莽草酸终产物分支酸产生DF,说明是DF产生的关键酶。通过对△aroA、△lenn2、△aroA△/enBB2体外添加DF实验以及在△lenB2引入分别负责4-HBA、3-HBA合成的ubiC基因和cuv10基因,明确了 4-HBA 而不是3-HBA正向调控了 HSAF的生物合成。重要的是0.5μM4-HBA即能恢复△lenB2的HSAF产量,揭示4-HBA作为一种信号分子正向调控了HSAF的生物合成。生物信息学预测LysRLe是4-HBA的受体,并且△lysRLe不产生HSAF,而lysRLe如正向调控HSAF的机制是LysRLe转录调控因子结合在HSAF生物合成关键基因lafB启动子从而调控HSAF的生物合成。微量热涌动实验表明LysRLe能够直接结合4-HBA,通过EMSA实验证实,4-HBA能够增强LysRLe与HSAF生物合成关键基因lafB启动子的结合,揭示4-HBA通过作用于LysRLe来正向调控HSAF的生物合成。对△lenB2进行基因芯片分析,鉴定一个受lenBB2负向调控的因子marRLe,并且marRLe参与调控HSAF生物合成,通过上位遗传分析证实了 marRLe位于lennBB2下游。细菌单杂交和EMSA等实验表明:MarRLC蛋白可直接结合在lafB的启动子来参与调控HSAF的生物合成,并且该调控不依赖于4-HBA,更为重要的是,LysRLe不但可以直接结合在lafB的启动子来参与调控HSAF的生物合成,还可以结合在marRLe启动子区来正向调控MarRLe的表达,进而影响MarRLe结合lafB启动子,从而间接调控HSAF的生物合成,LysRLe和MarRLe在蛋白层面不发生相互作用,调控HSAF时相互独立,揭示LysRIe转录因子调控HSAF合成关键基因lafB的两种模式,既可以直接调控又可以间接调控,丰富了 LysRLe转录因子的调控网络。