结核病是一类严重影响公共健康的疾病，每年导致上百万人的死亡。多重耐药性结核杆菌(Multi—drug resistant TB，MDR—TB)、超耐药结核杆菌(Extensively drug—resistant TB，XDR—TB)的出现以及AIDS在全球范围内的肆虐，导致结核病在世界范围内复苏。传统化学治疗剂如异烟肼、利福平等疗效越来越不理想，急需开发新型、有效的快速诊断和治疗方法。现今噬菌体治疗及基于噬菌体基因组开发新型抗菌先导化合物已成为倍受关注的领域，为新型药物的开发提供了方向。其中双链DNA噬菌体感染末期表达的内溶素(Lysin)和穴蛋白(Holin)，特异性的破坏宿主菌细胞壁、细胞膜，从而释放出子代噬菌体，具有特异性强、有效、毒副作用小、细菌不易产生耐药性等优点，已经成为国内外研究的热点。 分枝杆菌噬菌体是一类特异性感染分枝杆菌的噬菌体，现今已分离发现300多种，其中完成全基因组测序的已有60多种。基因组数据为人们深入了解分枝杆菌噬菌体进化和药物开发提供了坚实的基础，但基因功能探索却相对滞缓，尤其对在噬菌体繁殖过程中发挥重要作用的双组分裂解系统(内溶素和穴蛋白)的研究报道却非常的少。 为了全面的认识分枝杆菌噬菌体双组分裂解系统，尤其是参与噬菌体裂解时起时钟调控作用的穴蛋白，本研究对已公布的分枝杆菌噬菌体全基因组序列进行生物信息学预测和分析，以初步注释、报道的分枝杆菌噬菌体内溶素为出发点，借助于PSI—Blast(E—value小于等于0.01为可信)，可信范围内的最小项进行下一轮的Blast，不断重复直至无明显的同源物出现，发现了Tweety lysinA，lysinB，Myrna lysinA三个新的内溶素。通过系统进化分析和同源建模对分枝杆菌噬菌体lysinA酶活功能、三级结构进行全面的分析；同时分析发现，lysinB除含有Gly—X—Ser—X—Gly脂酶保守功能域外，还含有G—N—P—X—R—X—X—G保守八肽，而该GG7(GXXXXXXG)模序在类载体/孔道膜蛋白中也保守存在，参与膜蛋白螺旋之间的相互作用，进而膜蛋白形成多聚体，推测lysinB可能以多聚体的形式发挥作用。 对分枝杆菌噬菌体穴蛋白的分析，除采用同样的PSI—Blast方法外，基于蛋白质氨基酸长度、跨膜结构域等穴蛋白的特点，在40种分枝杆菌噬菌体中发现有穴蛋白的存在。而在新推定的穴蛋白中，意外发现Corndog噬菌体穴蛋白(gp71)具有γ噬菌体穴蛋白的双重翻译起始元件，该元件在噬菌体裂解的调控过程中具有特殊的重要意义。而在其他分枝杆菌噬菌体中并未发现该元件，为进一步深入分析分枝杆菌噬菌体进化提供了依据。 生物信息学分析发现分枝杆菌噬菌体TM4 gp31是一类可能的穴蛋白。根据GenBank的TM4全基因组序列，设计引物，扩增出TM4_31基因，并将其连入质粒pET28α(+)，转化到大肠杆菌BL21(DE3)。目的蛋白的表达一定程度上滞缓了重组菌的生长。重组蛋白检测发现，目的蛋白表达量很少，并且主要以包涵体形式存在。优化诱导温度、IPTG浓度、时间等因素并未显著增加重组蛋白的表达。但意外发现重组菌破碎混合物(H1)、重组菌胞内可溶性组分(H2)、重组菌发酵液(H4)等几种组分显示出对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌明显的抑菌活性，同时与溶菌酶、万古霉素等抗菌物质有一定的增强作用。 对抑菌物质性质分析，发现抑菌物质具有很强的热稳定性，100℃沸水浴20min处理并未显著降低其抑菌活性；蛋白酶K敏感性实验发现，蛋白酶K处理一个小时后各组分的抑菌活性并没有显著下降。目前对发挥抑菌活性的物质性质还不确定，蛋白质还是其他次级代谢产物，这个问题还有待进一步实验分析，其中一种可能就是TM4 gp31作为一个触发因子，引发了大肠杆菌某种变化，进而表现出抗菌活性。这非常有趣的意外发现，可能揭示该类噬菌体蛋白未知的功能，为药物开发提供新的思路。