大肠杆菌作为模式菌种,广泛地被用于工业生产,它作为宿主菌能生产人们所需要的许多产物。在工业生产中渗透压环境是很经常存在的,而且渗透压会影响菌体的生长、孢子的形成以及产物的产量等。本文的主要研究目的是从生理及代谢特征分析的角度研究若干渗透压相关基因对压力环境的响应,并对其抗高渗机理进行初步探讨。主要研究内容包括：　　⑴选取11株来自Keio Collection的渗透压相关的单基因敲除菌株,分别是△envZ、△ompR、△ompF、△ompC、△ompA、△ompT、△osmE、△osmB、△osmC、△osmY、△ompW,基于不同盐压力下的菌株生理状态变化,初步探讨了这些基因的缺失菌株在盐压力下的生理响应。我们发现这些菌株的生长受到了不同程度的影响,其中ompW、osmE及omp.F对菌株在正常条件下的生长有显著促进作用。osmB的缺失未对菌株在正常及盐压力条件下的生长造成明显的影响。osmE基因的存在对于一定程度的渗透影响比较明显,渗透压力过高其作用并不明显,ompW表达的蛋白OmpW在高盐条件下则表现出对菌株生长的抑制作用。　　⑵对其中经典的EnvZ/OmpR渗透压双组份系统(△envZ、△ompR、△ompF、AompC)展开重点研究。结果显示,从生长特性、胞内关键途径的酶活、以及利用稳定同位素13标记的代谢流量分析均发现双组份系统的ompR对于大肠杆菌生长和抵抗盐压力均具有显著的促进作用。双组份系统中的envZ、ompF、及ompC对大肠杆菌在正常条件以及钠盐条件下对生长的影响不明显。　　⑶研究了EnvlZ/OrepR渗透压双组分系统4株单敲除菌在糖代谢中所起的作用。葡萄糖基本上是所有细菌新陈代谢的重要的碳源物质,能为细菌的生长繁殖以及其他的生命活动提供所需的能量。实验结果显示,随葡萄糖浓度的增加,双组份系统的4个基因对大肠杆菌的生长均具有促进作用,这4个组分通过抑制乙酸的生成,增加菌体量的生成来抵抗压力。作为大肠杆菌中与葡萄糖代谢有关的重要外膜蛋白OmpC对葡萄糖压力敏感,它的存在比外膜蛋白OmpF对糖代谢更加重要。