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细菌中有一类保守的跨膜信号转导机制，它通过控制胞外功能Sigma因子（extracytoplasmic function Sigma factor，ECF）的自由度、应对胞外胁迫。ECF因子负责识别特定的启动子，聚合具有催化活力的核心酶组成RNA聚合酶全酶，启动基因转录。通常ECF因子受到跨膜的反因子的束缚抑制，胞外刺激引发反因子被S1P（site-1protease，第一位点蛋白酶）和S2P（site-2protease，第二位点蛋白酶）连续剪切，最终降解，从膜上释放因子去启动基因转录。S2P是最早被鉴定执行在膜蛋白水解（Regulated Intramembrane Proteolysis, RIP），广泛存在于真核、原核生物和古细菌中，显示其功能的重要性和保守性。集胞藻6803（Synechocystis sp.PCC6803）中有四个S2P同源蛋白：Sll0862、Slr0643、Sll0528、Slr1821，但其功能未知。对集胞藻PCC6803Slr0643缺失突变体的胁迫响应表型研究，研究发现△slr0643突变体的弱酸胁迫响应有缺陷，不能在pH6.5条件下生存，提示Slr0643参与弱酸胁迫响应过程，但其胁迫响应机理及其体内酶切底物仍未可知。对△slr0643与野生型的弱酸胁迫响应差异的基因芯片的分析发现，Slr0643很可能通过基因簇Sll0856-Sll0857-Sll0858来控制Sigma H（Sll0856）的表达。论文推定这样一个模型：Sll0857为SigH的Anti-Sigma因子，正常生长条件下，SigH受Sll0857束缚，不能启动SigH识别基因的转录，在弱酸胁迫响应下，Slr0643在膜切割Sll0857，解除对SigH因子的束缚，进而释放SigH到核区，启动相关基因的转录。实验设计了Pairwise RT-PCR引物，通过一系列RT-PCR实验，证实了sll0856-sll0857-sll0858处于同一启动子下，为共转录基因；接着进行了酵母双杂交实验，在蛋白水平证实了Sll0856与Sll0857之间存在相互作用；然后在体内实验中成功在Sll0856/Sll0857末端导入融合标签，构建突变体0856-0857-tag/WT(△P/WT)及0856-0857-tag/△0643-Kmr(△P/0643)，其中Sll0857氨基端加入HA-tag，羧基端加入6His-tag而在Sll0856羧基端加加入C-myc-tag，该突变体为在体内蛋白水平验证Slr0643与Sll0857酶切关系奠定基础。体外实验中纯化了Sll0857及Sll0857△(1-101)蛋白，为体外重构Slr0643、Sll0857酶切体系奠定基础；同时纯化出其他S2P蛋白酶假定的底物：ChIH及ChIH△(1-232)、Sll0688及Sll0688△(1-152)、Slr1546及Slr1546△(1-174)，根据酶与底物的对应关系，结果将为寻找集胞藻PCC6803四个S2P对应底物及阐释其介导的级联信号转导奠定基础。迄今为止，我们搜索到集胞藻PCC6803中有四个S2P同源蛋白：Sll0862、Slr0643、Sll0528及Slr1821，但其功能均有待研究。我们以Slr0643为突破口寻找S2P蛋白酶底物，这对于我们寻找集胞藻PCC6803其他S2P蛋白酶底物具有重要的指导作用。