环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)是细菌中普遍存在的一种第二信使分子,广泛参与调控细菌的多种重要生理和病理过程。然而,目前在分枝杆菌中关于c-di-GMP信号分子的调控功能还很不清楚,已经鉴定的c-di-GMP受体(特别是转录因子蛋白受体)非常少。另一方面,分枝杆菌具有独特的细胞壁结构,能为细菌抵抗外界不利环境提供天然的屏障,相关的代谢酶类也常常是抗结核药物的重要靶标。但是,目前关于c-di-GMP信号与分枝杆菌的细胞壁糖脂代谢调控之间的关系还不明确。本研究以耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)为研究对象,深入探讨一个新鉴定的转录因子(命名为EcaR)与c-di-GMP以及抗结核一线药物乙胺丁醇(EMB)等小分子之间的相互作用及其调控功能。主要取得了以下几个方面的研究结果:(1)构建了EcaR超表达及其靶基因突变的耻垢分枝杆菌重组菌株,比较了它们在固体培养基上的生长情况,发现两者均出现菌落褶皱减少且边缘变光滑,表明EcaR能够调控耻垢分枝杆菌的生长和菌落表型。(2)通过纯化EcaR蛋白,利用凝胶阻滞(EMSA)实验鉴定了转录因子EcaR与自身启动子之间特异性的相互作用。(3)利用紫外交联和等温量热滴定(ITC)分析,证实了EMB和c-di-GMP能够特异性与EcaR相互作用,并促进EcaR的DNA结合活性。(4)光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察发现:与野生型菌株相比,EcaR靶基因突变菌株细胞壁通透性增强且细胞长度变短,暗示EcaR可能参与耻垢分枝杆菌的细胞壁代谢调控。(5)利用单糖提取和柱前衍生化处理,成功抽提获得了耻垢分枝杆菌细胞壁组份,进一步采用高效液相色谱(HPLC)比较了不同菌株细胞壁上阿拉伯糖(Ara)的含量发现:与野生型菌株相比EcaR超表达菌株细胞壁中Ara的含量下降了1.7倍,EcaR靶基因突变体菌株Ara的含量下降了1.9倍。本研究首次鉴定了耻垢分枝杆菌中转录因子Eca R是一个c-di-GMP和EMB双小分子响应的蛋白,EcaR能够参与调控细菌细胞壁糖脂代谢,影响细菌的菌落形态和生长,这些工作为进一步探索分枝杆菌中c-di-GMP信号通路及细胞壁代谢调控提供了新的线索。