鱼腥蓝细菌PCC 7120 sp.strain PCC 7120)是由多个细胞组成的丝状蓝细菌,它既能利用化合态的氮源,如硝酸盐、铵盐等,又能固定空气中的氮气,分化具有固氮功能的异形胞,是研究细胞分化和多细胞模式形成的模式生物。异形胞是终端分化的细胞,不能再次分裂。但已有研究表明,异形胞分化和细胞分裂之间关系密切,当细胞分裂受到抑制时,异形胞分化也会受到影响。然而二者之间的具体关系目前并不清楚。本课题组前期研究表明,在鱼腥蓝细菌PCC 7120中,alr1550在缺氮条件下表达水平显著上调,且其表达受到NtcA的直接调控。Alr1550蛋白的失活会影响异形胞的分化,而大量表达会导致细胞形态及分裂异常,这表明Alr1550蛋白可能同时参与细胞分化和细胞分裂的调控。本研究对Alr1550蛋白在细胞分裂中的功能进行了更深入的研究。发现Alr1550超表达菌株与细胞分裂蛋白FtsZ超表达菌株表型一致,即细胞形态发生改变,且部分细胞呈现非对称分裂。在大肠杆菌中超表达Alr1550蛋白也会导致细胞的分裂异常。通过DAPI染色发现,Alr1550蛋白的大量表达仅影响了细胞的正常分裂,对于染色体的含量并未产生显著影响。通过Far-Western Blotting、体内共纯化以及细菌双杂交实验,进一步证实了 Alr1550与FtsZ之间存在直接的相互作用。此外,通过Western Blotting及荧光显微镜观察分别检测了 Alr1550超表达菌株中FtsZ的表达量及其亚细胞定位。结果显示,与野生型菌株相比,该菌株中FtsZ的表达量没有发生明显的改变,但是其在细胞内的定位发生紊乱。这些结果表明Alr1550很可能是通过与FtsZ的直接互作影响FtsZ在细胞内的亚细胞定位,从而调控细胞的分裂过程。