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链霉菌属于革兰氏阳性细菌,能够合成多种具有生物活性的次级代谢产物,例如抗生素、抗肿瘤物质以及免疫抑制剂等。链霉菌的模式菌株—天蓝色链霉菌的基因组已于2002年完成测序,序列分析表明其基因组中含有多个次级代谢产物的生物合成基因簇,例如放线紫红素、十一烷基灵菌红素、yCPK、芳香苷类化合物的生物合成基因簇。次级代谢产物的生物合成往往会受到双组份信号转导系统(Two-component Signal Transduction Systems,TCSs)的调控。双组份信号转导系统是一种跨膜信号转导系统,典型的双组份信号转导系统由组氨酸蛋白激酶和响应调控蛋白组成。当受到外界环境刺激时,组氨酸蛋白激酶发生自身磷酸化,然后将磷酸基团转移到响应调控蛋白的天冬氨酸上,激活的响应调控蛋白调控下游基因的表达。本文主要对天蓝色链霉菌M145的一对典型双组份信号系统SCO2120/SCO2121进行研究,旨在探讨该双组分信号转导系统对天蓝色链霉菌生理过程的调控作用。本研究首先构建了用于sc02120突变的质粒,通过大肠杆菌与链霉菌之间的接合转移获得了sco2120的缺失突变菌株△ 2120。通过对野生型M145和突变株△2120的比较,我们发现△2120的生长速度和孢子发育明显比野生型菌株慢,而且放线紫红素、十一烷基灵菌红素和钙依赖性抗生素的合成也受到显著抑制。为了验证△ 2120的表型变化是由sco2120的缺失突变引起的,我们进行了 △ 2120的互补实验。将回补质粒转入突变株△ 2120,突变菌株的表型得到了部分恢复,说明突变菌的表型变化是由sco2120的缺失引起的。为了确定SCO2120的靶基因,我们进行了凝胶迁移实验,结果表明,SCO2120能够特异性地结合sco5085(actⅡ-ORF4)的启动子序列,说明SCO2120对放线紫红素的正调控作用可能是通过直接调控actⅡ-orf4实现的。SCO2120也能够与redZd的启动子序列结合,但不结合redD启动子,说明SCO2120可能通过调节redZ实现对十一烷基灵菌红素合成的调控。SCO2120与cdaR的启动子也表现一定的结合活性,提示SCO2120可能直接调控cdaR的表达。此外,本研究选取了部分在野生型和突变菌中表达量差异较大基因的启动子与SCO2120进行了体外结合试验,其中sco0498、sco5320启动子与SCO2120的结合活性最高。DNase I足迹分析表明,SCO2120对sco0498、·sco5320的启动子存在保守结合序列CCGGCGCACCT,推测该序列可能是SCO2120的保守结合位点。为研究SCO2120的体内结合位点,我们构建了能表达SCO2120-His的基因工程菌株△2120/pMS 2120-2,为定位SCO2120的体内结合位点奠定了基础。综合以上结果,双组份信号转导系统SCO2120/SCO2121参与调控天蓝色链霉菌的生长发育及次生代谢产物的生物合成等生理过程,是一个全局性的调控因子。