柑桔溃疡病(citrus canker)是由地毯草黄单胞杆菌柑桔致病变种(Xantho monas axonopodis pv.citri, Xac)引起的一种细菌性传染病害,是危害世界柑桔生产最严重的病害之一,也是影响柑桔生产的重大检疫病害。地毯草黄单胞杆菌柑桔致病变种(Xanthomonas axonopodis pv.citri, Xac)为革兰氏阴性细菌,外膜蛋白是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分之一,在维持细菌正常的形态、生理生化、新陈代谢等方面具有重要作用,同时具有免疫原性和保护性,在致病菌的致病过程也起到非常重要的作用。目前,有关Xac外膜蛋白的研究比较少,本研究期望通过对Xac外膜蛋白的生物信息学分析、克隆和表达,了解其性质、结构及功能特点,探求其在致病过程中的作用,以期对柑桔溃疡病的防治作出贡献。本实验运用生物信息学工具,对柑桔溃疡病菌的外膜蛋白一级结构和二级结构进行分析,获得外膜蛋白的等电点、分子量、信号肽、结构域和功能等特征。选取具有代表性的Xac的外膜蛋白基因XacOmp4、XacOmp5、XacOmp7及XacOmp12进行基因的克隆和重组蛋白表达,并针对XacOmp7的功能进行验证、分析。主要结果如下：1下载Xac蛋白库,通过生物信息学工具及在线分析对其分类、结构和功能进行研究发现：Xac外膜蛋白共有40条,分成了20组。Xac外膜蛋白除XacOmp1(1107aa)和XacOmp2(2190aa)外,其余大小在103～503aa之间,18组具有信号肽,15组为酸性蛋白质,2组蛋白具有跨膜区；Xac外膜蛋白中,OmpW、OmpA、 YadA及OEP是主要的功能区域,占蛋白的65%。此外,Xac还具有SIP、TolueneX、 Lipoprotein及SmpA-Om1A等结构模块。2与Xanthomonas属其它种的外膜蛋白比对发现,Xac的5组蛋白具有特异性,15组外膜蛋白在Xanthomonas属中均具有同源蛋白。其外膜蛋白与Xanthomonas campestris pv.vesicatoria (Xcv)的外膜蛋白的同源性最高,所具有的功能性结构域的种类和个数都比较接近。3Xac的外膜蛋白XacOmp4和XacOmp5都具有信号肽和OmpW模块,分子量都约为22KDa,等电点分别为5.90和6.28,氨基酸的长度分别为204aa和207aa,编码两者的基因大小分别为612bp和638bp；XacOmp7的氨基酸长度为446aa,分子量为47KDa,等电点5.18,有信号肽,具有TolueneX模块,编码XacOmp7的基因长度为1338bp；XcaOmp12的氨基酸长度为365aa,分子量为39KDa,等电点为4.63,具有信号肽和OmpA模块,编码XacOmp12的基因长度为1095bp。这四个蛋白与Xanthomonas属其它种外膜蛋白具有较高的同源性。通过对四个蛋白的分析,克隆出了四个蛋白基因,经IPTG诱导,成功的表达了重组蛋白。4以甲苯为底物,借助高效液相色谱技术,对外膜蛋白XacOmp7功能进行初探。证实外膜蛋白XacOmp7具有促进甲苯降解的作用。