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对硝基苯酚（p-nitrophenol,PNP）是硝基苯酚类化合物中重要的一类化工原料,可用于农药、医药、染料等物质的生产。该物质在自然界中的存留时间长,可对环境造成严重的污染。目前,已有大量降解PNP的微生物被分离出来,相应的PNP降解途径也已经被阐明,但关于PNP降解和其他碳源之间代谢的交互作用以及PNP降解过程中的温敏调控机制研究报道较少。本研究以实验室分离得到的PNP降解菌株Pseudomonas putida DLL-E4为对象,将其培养在以0.25%葡萄糖和1 mM PNP作为碳源的无机盐基础培养基中,观察菌体的生长代谢情况。实验中出现了葡萄糖无法被完全利用、菌体生长变差和PNP降解加快等现象,总结认为DLL-E4菌在代谢葡萄糖和PNP的过程中出现了碳代谢相互作用。对上述代谢现象进行研究,发现PNP是影响菌株DLL-E4代谢葡萄糖的关键物质,并会使代谢培养基出现酸化现象。利用GC-MS技术对DLL-E4代谢葡萄糖和PNP的发酵液中有机酸成分进行定性分析,检测到两种主要的有机酸存在,分别是葡萄糖酸（GA）和2-酮基葡萄糖酸（2KG）。为研究这两种酸产生和积累的原因,将葡萄糖脱氢酶基因（gcd）和葡萄糖酸脱氢酶基因（gad）从DLL-E4基因组中敲除。利用突变株分别研究葡萄糖外围代谢的三条途径受PNP的影响,发现PNP的存在会使葡萄糖激酶代谢途径受到明显的抑制,说明大多数葡萄糖是经Gcd催化后再进行后续代谢的。研究1 mM PNP或0.9 mMNO2-存在时这三条代谢途径的pH值耐受性情况,发现三条代谢途径在培养液pH值降至6.0左右就不再利用各自碳源生长。综上,菌株DLL-E4在同时代谢葡萄糖和PNP的过程中,大部分被利用的葡萄糖经Gcd和Gad催化后产生了 GA和2KG,生成的GA和2KG在转运、代谢过程受到PNP或NO2-的影响,有机酸在胞外积累,当pH值低至4.4左右,菌体代谢停止,此时培养基中的葡萄糖无法继续被催化利用,转化成的有机酸则累积在胞外而无法分解供能。MT54菌是利用转座子标签法突变DLL-E4菌得到的温敏突变株。与DLL-E4相比,突变株MT54在37℃基本丧失了对硝基苯酚的降解能力,而对苯二酚（HQ）的降解基本不受影响。为研究MT54菌的温敏降解调控机制,对DLL-E4和MT54菌基因组进行差异分析,发现MT54菌的DW660143、DW660153和pnpB基因处各插入了一外源大片段,可能导致相关基因的失活。分别对这三个基因进行突变及回补进行研究,发现pnpB基因的失活是导致MT54菌出现温敏降解PNP的根本原因。利用细菌腺苷酸环化酶双杂交系统研究PnpA与PnpB蛋白之间的相互作用,发现PnpA与PnpB蛋白之间不存在互作。研究PnpB的加入对PnpA酶活的影响,发现PnpA存在对苯醌的产物抑制作用。综上,可得出以下结论:在MT54中,由于外源片段的插入突变导致PnpB无法转录表达,使PNP代谢产物对苯醌无法及时转化成HQ。对苯醌的积累形成了对PnpA的产物抑制。此外,低温酶PnpA在37℃下活性微弱,使得MT54菌在37℃下失去了降解PNP的能力。