链霉菌具有相对复杂的形态分化周期并能产生丰富的次级代谢产物,这些生理生化过程受一个复杂交错的网络的调控,同时外界的环境因素和营养状态都会通过这一调控网络对其形态分化和次级代谢产生影响。　　 本论文主要针对参与链霉菌次级代谢和形态分化的调控因子及其作用机制进行研究,获得了如下结果:　　 1.SanG是圈卷产色链霉菌中尼可霉素生物合成的途径特异性调控因子,尼可霉素生物合成基因簇中两个转录单元(sanO-V和sanN-I)的转录都受到SanG的调控。Sang蛋白要由三个保守结构域组成:N端的SARP家族典型的DNA结合结构域,中部的ATPase结构域和C端的类似于LuxR家族的腺苷酸环化酶结构域。我们在大肠杆菌中进行了SanG蛋白的异源表达,纯化获得到了C端含有6个组氨酸的SanG-His6蛋白。凝胶阻滞实验结果显示纯化的SanG蛋白能和sanN-sanO启动子区序列特异性结合。在此基础上,通过足印实验确定了SanG蛋白结合的碱基序列,分析发现其中含有保守的七碱基正向重复序列5’-CGGCAAG-3’。SanG蛋白在体外具有ATPase和GTPase活性,在EMSA体系中添加ATP/GTP能增强其和靶序列的结合活性,但是水解ATP/GTP的能力对于SanG蛋白与靶序列的结合并不是必需的。随后将Sang蛋白ATPase/GTPase结构域的两个保守氨基酸进行定点突变,发现Sang蛋白水解ATP/GTP的能力显著降低,同时sanO-V和sanN-I两个转录单元的转录量明显降低。以上实验结果表明SanG蛋白的ATPase/GTPase结构域参与其对靶基因转录量的调控,进而影响尼可霉素的产量。　　 2.对天蓝色链霉菌基因组序列分析表明,SC03128,SC03129与SC03130在基因组上转录方向一致且位置毗邻。通过RT-PCR的方法证明它们共同组成一个转录单元,并且发现其转录量受KCl的诱导,暗示这个转录单元的功能可能与渗透压保护相关。在天蓝色链霉菌中分别对这三个基因进行破坏,结果表明:SCO3128基因破坏对天蓝色链霉菌形态分化及抗生素合成没有明显影响;SCO3129缺失突变株在MMG上气生菌丝的形成与野生株相比有一定的延迟,而在MMM上又能恢复到野生株的表型,并且其在R2YE培养基上放线紫红素和十一烷基灵菌红素的产生也有一定的延迟;SCO3130基因破坏株在MMG上呈现光秃的表型,而在MMM上的生长不受影响,并且放线紫红素和十一烷基灵菌红素的产量都有一定的降低,同时对高渗环境更加敏感,在添加1M KCl的基本培养基上生长受到很大影响。转录水平的分析表明SCO3129负调控SCO3128-3130的转录,但对SCO3127的转录没有明显影响。EMSA实验显示:SCO3129蛋白能和SCO3127与SCO3128的基因间序列特异性结合,并且其亲和性受到Na+和K+的影响,推测它有可能是通过感受细胞内离子浓度的变化对SCO3128-3130的转录量进行精细的调控,合成相应的基因产物来应对外界渗透压的变化。