锰元素是地壳中含量第二大的过渡金属元素，其氧化物是一类反应活性很强的高活性矿物质，在地球化学循环中发挥着重要的作用。各种微生物，特别是细菌，被认为是锰氧化过程的主要推动力。国内外已从各种铁锰及其周围生境中分离得到多种具有锰氧化能力的细菌，主要集中在厚壁菌门、放线菌门、α-、β-和γ-变形菌亚纲。本研究以一株具有锰氧化活性的芽胞杆菌为出发菌株，通过克隆其芽胞衣蛋白基因cotA并构建异源细胞表面展示CotA的表达系统，对CotA作为一种多铜氧化酶在细胞表面氧化Mn(II)的活性以及表面展示CotA的重组菌对7种不同重金属离子的抗性进行了研究。　　通过形态观察、革兰氏染色、16S rRNA基因测序比对等分析，初步鉴定A56是一株短小芽胞杆菌（Bacillus pumilus）。以GenBank数据库中细菌cotA基因序列作为参照设计多对PCR扩增反应的引物，以筛选获得的锰氧化活性细菌总DNA为模板，从A56、B76、C61三株细菌中扩增得到cotA类基因。经过测序比对，它们的序列相似性很高。本研究选取来自于A56菌株的cotA进行进一步研究。　　序列比对分析发现，该菌株cotA基因所编码的芽胞衣蛋白A（CotA）是一种与多铜氧化酶同源的蛋白质，并且含有典型的四个铜离子结合位点，因此推测其可能具有锰氧化活性。为证实这一活性，将cotA与携带有丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）冰核基因inaQ的N-末端结构域（inaQ-N）的重组质粒pMB102质粒进行连接，获得大肠杆菌表面展示重组菌MB500。此外，将cotA与带有两个苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis）自溶素基因mbgn重复单元的pMB168连接，获得芽胞杆菌表面展示重组菌MB498。并通过CotA制备的多克隆抗血清对两种表面展示重组菌进行表面展示的定位验证，验证结果表明，CotA已经成功锚定和展示在大肠杆菌和芽胞杆菌的表面。并分别测定两种表面展示重组菌的锰氧化活性，结果显示，两种表面展示体系重组菌都能够氧化锰离子。　　对MB500形成的锰氧化物进行分析，扫描电镜观察结果显示，重组菌与锰氧化物形成了菌胶团。X射线衍射分析表明，MB500形成的峰图中含有MnO2的特征峰，说明Mn2+被部分氧化形成了MnO2。此外，对表面展示CotA蛋白的重组菌MB500对Pb2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、Fe2+、Zn2+和 Li+等7种金属离子的抗性进行分析。结果表明，重组菌相对于对照菌株对各种金属离子具有较高的抗性。