炭样小单孢菌菌株JXNU-1是一株从土壤中分离得到的放线菌,所产单一组分的广谱抗生素对常见的G+和G-均有抑制作用,但其抗菌机制尚不明确。本研究以引起水稻生产严重病害的水稻白叶枯病菌为例,研究了炭样小单孢菌JXNU-1抗生素对水稻白叶枯病菌FtsZ蛋白的作用,具体内容和结果如下：(1)以水稻白叶枯病菌总DNA为模板,采用巢式PCR方法扩增获得水稻白叶枯病菌FtsZ基因,构建FtsZ基因的表达载体pET-22b-fteZ,转化表达宿主E. coli BL21后,经PCR、Nde I/Xho I双酶切及测序鉴定、阳性克隆子经IPTG诱导表达,FtsZ蛋白经镍柱纯化后,通过SDS-PAGE和Western-blotting分析鉴定,获得了电泳纯的FtsZ蛋白；(2)以单因素实验法优化了重组大肠杆菌表达FtsZ蛋白的条件,即在诱导的菌体浓度(以OD600表示)为0.8,IPTG浓度为1.0 mmol/L,温度为37℃,诱导时间为3h,FtsZ蛋白有最大可溶性表达；(3)利用生物信息学方法分析了水稻白叶枯病菌FtsZ蛋白的结构,结果表明,水稻白叶枯病菌FtsZ为结构稳定的亲水性蛋白,含414个氨基酸残基,C端起第15至第187个氨基酸残基决定其GTPase活性,蛋白含细菌FtsZ蛋白共有的GTP结合位点GGGTGTG,FtsZ蛋白二级结构中,螺旋结构为30.4%,折叠结构为11.8%。(4)采用酶学方法研究了FtsZ蛋白的GTPase特性,结果表明其最适温度为50℃,在温度为60℃时迅速失活,最适pH值为7.0,Mg2+存在时活性最强,其Km值为5.78 mmol/L(5)炭样小单孢菌JXNU-1抗生素可抑制水稻白叶枯病菌的生长,并导致水稻白叶枯病菌出现丝化现象,同时可明显抑制FtsZ蛋白的GTPsae活性。上述研究结果表明,炭样小单孢菌JXNU-1产抗生素的抗菌作用可通过抑制水稻白叶枯病菌的FtsZ蛋白的GTPsae活性,进而抑制细胞的分裂。