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本实验室前期的研究发现苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)γ-氨基丁酸代谢旁路(y-aminobutyric acid, GABA; GABA shunt)相关基因簇组织与调控是一种新的类型,它主要受SigmaL和GabR蛋白的调控。γ-氨基丁酸代谢旁路(GABA shunt)广泛存在于生物体中, Bt中GABA shunt相关的gab基因簇中的gabT基因和gabD基因分别编码的γ-氨基丁酸转氨酶(GABA aminotransferase, GABAAT)和琥珀酸半醛脱氢酶(Succinic semialdhyde dehydrogenase, SSADH),分别催化GABA生成琥珀酸半醛(Succinic semialdhyde, SSA)和SSA生成琥珀酸(Succinate, SA),从而进入三羧酸循环。进一步研究发现代谢产物SSA对gabT基因的启动子有很强的诱导作用。本研究目的是研究SSA增强gabT基因的启动子活性的分子机制。本文主要通过凝胶阻滞实验证实了苏云金芽胞杆菌中的GabR蛋白可以和gabT以及gabR的启动子结合,并且GABA和SSA对GabR蛋白和gabT启动子的结合没有明显影响。其中gabT启动子和GabR蛋白结合的是一段70bp大小的序列。GabR蛋白由3个保守的结构域组成,它的N端存在一个感应信号的PAS结构域；中间是一个与SIGMA54因子作用的结构域(又称EBP:enhancer-binding protein);在C端有一个DNA结合结构域HTH。通过体内β-半乳糖苷酶活性的测定发现当GabR蛋白缺失了PAS结构域后一直处于活化状态,持续激活gabT启动子的转录,使得p-半乳糖苷酶有一个较高的表达量。而当GabR蛋白的PAS结构域突变变第58个氨基酸丝氨酸(S)为丙氨酸(A),第72个氨基酸亮氨酸(L)和第74个氨基酸谷氨酰胺(Q)同时突变为丙氨酸(A)时,gabT启动子的转录活性变得很低,且加入SSA诱导对其没有明显影响。说明这三个氨基酸位点可能是SSA作用于GabR蛋白PAS结构域的关键位点。通过RT-PCR的结果表明,苏云金芽胞杆菌gab基因簇的调控模型是在细胞生长初期时,细胞内GabR蛋白表达量较低,gabR基因自身有一个低水平的表达,它不受SigmaL和GabR蛋白的调控；但GabR蛋白的表达量达到一定浓度时,激活SigmaL因子,从而起始gabTRD基因的转录。本研究通过对苏云金芽胞杆菌中γ-氨基丁酸代谢旁路产物对gab基因簇转录影响的机制进行深入研究,探索了小分子,转录激活因子以及Sigma因子这三者之间的关系,为今后从代谢途径方面探索苏云金芽胞杆菌芽胞与晶体形成机制提供思路和理论基础。