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产酶溶杆菌OH11是本实验室自主分离鉴定的一种新型植物病害生防细菌。HSAF(Heat Stable AntifungalFactor)是该菌中报道的一种结构和作用方式新颖的广谱次生抗真菌卵菌活性物质。LesR是产酶溶杆菌OH11基因组中编码的一个孤立LuxR蛋白,具有转录调控活性。lesR过表达导致OH11合成HSAF的能力显著下降,并且菌体细胞易沉降,但相应的作用机制未知。TonB系统由锚定在内膜的ExbB-ExbD和周质蛋白TonB组成,它为TonB依赖性外膜受体(TonB-dependentreceptor,TBDR)提供能量,使其转运各种营养物质。至今,细菌中未发现TBDR可以调控抗菌物质的生物合成。实验室前期工作中通过蛋白质组学技术鉴定了受LesR调控的33个差异蛋白,其中包括9个TBDR蛋白。鉴于HSAF的生物合成是一种营养依赖的表型,这与TBDR的基础生物学功能(参与营养物质运输)相吻合,暗示受LesR调控的9个TBDR蛋白可能参与了 HSAF的生物合成。对这9个TBDR蛋白进行功能研究,明确它们是否参与HSAF的生物合成及细菌菌体沉降是本研究的核心内容。生物信息学分析表明,每个TBDR都由两个保守的结构域组成,包括C端的β-barrel 区域(ligand_gated_channel)和 N 端的 Plug 区域(～150-200aa)。为探索这9个TBDR的功能,采用同源重组技术,我们对9个TBDR基因进行了敲除,构建了相应的缺失突变株。HSAF定量检测发现,TBDRR,4,8,9突变后不影响HSAF的产量,单独突变TBDR1或BDDR7分别显著升高或降低HSAF的产量。同时突变TBDR1和TBDR7导致菌株产生HSAF的能力恢复至野生型水平,表明TBDR1和TBDR7在HSAF生物合成方面扮演着相反的调控作用。生长监测发现,在HSAF的产生条件下,TBDR7突变株显示出与野生型相似的生长曲线,表明TBDR7不影响细菌的生长。进一步荧光定量测定发现突变TBDR7后,HSAF生物合成的关键基因hsafpks/nrps的转录基本停止,揭示TBDR7在转录层面参与了 HSAF的生物合成。应用点突变技术我们进一步发现TBDR7的TonB box在TBDR7调控HSAF中起关键作用。此外,本研究也探索了 TBDR对LesR介导的菌体沉降性的贡献。我们发现6个TBDR突变体均不表现出菌体易沉降的特性。然后与野生型相比,lesR在TBDR1突变体中过表达后菌体易沉降的现象消失,但在其他5个TBDR突变株中过表达后仍然能够导致菌体细胞易沉降,揭示鉴定的TBDR蛋白中,只有TBDR1介导了lesR调控的菌体沉降性。细菌单杂交实验显示LesR并不直接结合在TBDR1,TBDR7的启动子区,表明LesR是通过间接机制来影响TBDR1和TBDR7的蛋白量的,从而实现对HSAF和菌体沉降的调控。本研究不仅为深入阐明产酶溶杆菌LesR调控HSAF生物合成和菌体沉降的机制提供了新的线索,同时也在细菌中揭示了 TBDR的一种新的调控功能,即调控抗菌物质的生物合成。