目的：　　结核病（Tuberculosis，TB）是由感染结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis， MTB）而引起的传染性疾病。结核分枝杆菌具有潜伏感染（latent tuberculosis infection，LTBI）的特点，约10％的LTBI患者最终会发展为活动性结核（active tuberculosis）。结核分枝杆菌的潜伏感染是一个复杂的生物学过程，参与产生持留菌的毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system，TAS）是导致结核分枝杆菌潜伏感染的原因之一。根据前期生物信息学研究发现，结核分枝杆菌“现代”谱系（modern lineage）具有远多于“古老”谱系（ancient lineage）的毒素基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNP）突变位点，这种基因多态性分布可能是导致结核分枝杆菌“现代”谱系相较于“古老”谱系更适应于不同宿主环境，并在传播力、耐药性等方面得到体现。结核分枝杆菌全基因组上已知有88个假定的TAS，其中有47个VapBC家族的同源位点。本研究选取结核分枝杆菌Ⅱ型毒素-抗毒素系统中的4个 VapBC家族同源位点（ VapBC12、VapBC37、VapBC38、VapBC47）作为研究对象，初步建立筛选有功能的毒素基因的方法，为探讨结核分枝杆菌的传播机制提供新的研究思路。　　方法：　　本实验根据前期生物信息学分析结果，选取结核分枝杆菌Ⅱ型TAS VapBC家族的四对具有一定谱系分化特征及蛋白功能预测的毒素-抗毒素基因（VapBC12、VapBC37、VapBC38、VapBC47）作为研究对象。首先，将 VapC毒素基因分别克隆入阿拉伯糖诱导质粒 pBAD33，构建了毒素基因在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中的诱导表达体系；之后，将VapC毒素基因分别克隆入乙酰胺诱导的穿梭质粒pACE，构建毒素基因在耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis,M. smegmatis）中的诱导表达体系；观察VapC毒素基因对两种不同细菌的生长是否具有抑制作用，同时构建VapB抗毒素基因在E.coli与M. smegmatis的诱导表达体系，观察其对同源VapC毒素基因可能的抑菌作用是否存在消除抑制的功能。最后，对验证为具有毒素功能的VapC37构建原核表达与纯化体系，为进一步的体外生物学功能验证建立基础。　　结果：　　1.所选取的四个VapC基因仅VapC37（Rv2103c）在大肠杆菌中表现为可见的抑菌作用，同源的VapB37（Rv2104c）抗毒素基因具有消除其抑菌作用的抗毒素功能。　　2.所选取的四个VapC基因仅VapC37（Rv2103c）在耻垢分枝杆菌中表达为明显的抑制生长作用，同源抗毒素基因VapB37(Rv2103c)具有对此种生长抑制的中和作用。并且，所选毒素基因与抗毒素基因在大肠杆菌中的克隆表达结果同耻垢分枝杆菌中的实验结果一致。　　3.对以上不同菌种中均表现为功能性的毒素基因VapC37构建原核表达质粒，优化其诱导表达与纯化方案，目的蛋白最终以包涵体蛋白的形式由亲和层析的方法完成纯化，之后通过复性与透析处理，得到了较高纯度与浓度的可溶性目的蛋白。4.对前期生物信息学分析所得SNP筛选TAS相关突变位点进行非同义突变预测，所得结果表明我国广泛流行的北京谱系具有较多的TAS，同时 VapC37在北京谱系中具有更多的有功能的SNP位点，这可能间接导致该谱系具有较强的传播力与致病性。　　结论：　　结核分枝杆菌全基因组88个假定的TAS中，国外有报道78个毒素基因已在耻垢分枝杆菌中克隆并表达，其中30个被确认为功能性TAS；另有30个公认的结核分枝杆菌 TAS在大肠杆菌中表达为有功能的TAS。本实验中， VapC12（Rv1720c）在大肠杆菌的毒素验证实验中，表现为无毒素作用，与已有实验报道结果相符，其余3个毒素基因无相关实验结果；VapC37（Rv2103c）在耻垢分枝杆菌中验证为具有毒素功能，VapC12（Rv1720c）、VapC38(Rv2494)在耻垢分枝杆菌中验证为无毒素功能，与已有实验报道结果一致，但是VapC47（Rv3408）在已有报道中具有毒素功能，这种差异也有报道存在于MazEF同源家族。综上所述，为了继续研究北京谱系的广泛流行与毒素抗毒素系统是否存在联系，我们需要对已知为功能性TAS的再次鉴定。