亚碲酸盐是一类低浓度即可有效抑制微生物生长的化合物,碲抗性操纵子在多种高致病性病原微生物中均有分布。这些亚碲酸盐抗性基因不仅涉及亚碲酸盐抗性,还可能涉及细胞对多种环境刺激的响应过程。但是,目前对有关碲抗性基因可能影响的代谢途径与其作用机理仍知之甚少。本工作以香茅醇假单胞菌SJTE-3的碲抗性操纵子为研究对象,研究其对细菌的细胞分裂过程的影响与作用机制。我们发现过表达香茅醇假单胞菌SJTE-3的碲抗性操纵子,会导致香茅醇假单胞菌SJTE-3与大肠杆菌MG1655的细胞分裂异常,细胞伸长成丝线状。进一步,利用大肠杆菌MG1655为研究菌株,我们确定了该碲抗性操纵子中影响细胞分裂的关键基因为terA基因,明确了当terA基因的拷贝数或表达量达到一定量级时,才能引起可观察的细胞分裂异常。不同来源的terA基因具有类似的影响细胞分裂的作用。生物信息学分析显示,TerA蛋白作为TerD蛋白的同源物,可能与该碲抗性操纵子中的其它TerD同源物一起形成多亚基复合物,履行特定功能;但TerA蛋白仍具有自身特有的功能特性,如TerA蛋白对细胞分裂的影响。不同物种间的TerA蛋白的序列保守性很高;其中,结构域TerAD2证实为TerA蛋白影响细胞分裂的关键功能结构域,保守性极高。结构域TerAD2中存在高度保守的Ca2+结合位点,可能与TerA蛋白的功能密切相关。随后,对TerA蛋白影响细胞分裂的靶标基因的研究显示,包括slmA基因和sulA基因在内的七个细胞分裂相关基因的转录水平均会在terA基因过表达时显著上调;其中,slmA基因和sulA基因的过表达也会使细胞呈现类似的伸长与丝线状形态,且SlmA蛋白的胞内定位与TerA蛋白相似。TerA蛋白可通过影响SlmA蛋白,进而作用于细胞分裂蛋白FtsZ和与Z环定位相关的Min系统,引起Z环的异常定位或异常收缩,最终导致细胞的异常分裂。此外,terA基因的过表达可提升菌株对氧化胁迫的耐受性、有效降低细菌胞内的ROS水平、缓解关键碲抗性蛋白TerCD的细胞毒性,提高细胞在氧化胁迫环境下的存活率,并进一步提升菌株的亚碲酸盐抗性。由于TerA对细胞分裂的影响并不会导致细菌的死亡,只是使细胞分裂过程发生了暂时停滞;细胞分裂周期暂时停滞作为细菌的生存策略之一,往往发生在细胞对外界环境的应激状态下,是一种应对胁迫环境的适应性变化。因此,TerA对细胞分裂的影响是细菌应对外界环境刺激的一种适应性策略,这可能是亚碲酸盐抗性基因在病原菌中广泛存在并高度保守的原因之一。本工作有助于碲抗性操纵子的功能挖掘与机制解析,可为探究其在病原菌等微生物中的作用机理与生理意义奠定基础,也可为其合理利用提供思路。