苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）是蜡样芽胞杆菌族的一个种,与其它芽胞杆菌相比,Bt的显著特点是在形成芽胞的同时,还能产生由杀虫蛋白组成的伴胞晶体。因具有杀虫效果好,对人类和环境友好等优点而成为广泛应用的杀虫微生物。Bt中芽胞的形成与伴胞晶体的产量与菌体不同生长时期的代谢模式之间存在一定的关系。本实验室前期研究发现Bt HD73菌株中sig L基因（编码σ54因子）的缺失降低了芽胞形成率和Cry蛋白的产量,说明σ54调控的代谢途径可能在芽胞形成及晶体合成上具有重要作用。依赖于σ54的转录需要增强子结合蛋白（bacteria Enhancer Binding Proteins,b EBPs）的激活,Bt HD73全基因组中,已发现8种b EBP,本实验室目前已经构建并表达纯化了Gab R和Sox R两种蛋白,并验证了它们在HD73中的功能。Gab R和Sox R两种蛋白分别调控γ-氨基丁酸（GABA）代谢途径和肌氨酸代谢途径。本研究对其它6种b EBP（Aco R、Bkd R、Kam R、Lev R、Prd R和Roc R）进行了克隆表达。构建了这6种b EBP基因带有组氨酸（His）标签的表达载体,并且都能够在大肠杆菌BL21菌株中进行表达。本研究通过镍亲和层析柱纯化得到了Bkd R和Lev R两种蛋白,为进一步研究EBP的分子调控机制奠定了基础。本研究集中在HD73₁024（编码脯氨酸消旋酶）、HD73₂025（编码支链氨基酸转氨酶）、HD73₄161（编码脯氨酸二肽酶）、HD73₄943（编码乙酸辅酶A连接酶）和HD73₅327（编码依赖于NADPH的脱氢酶）,5个基因启动子的转录活性研究,测定了它们在8个EBP缺失突变体中的转录活性。β-半乳糖苷酶活性测定结果表明只有HD73₄161的启动子在gab R突变体中的活性降低,而其它启动子在所有b EBP突变体中的活性与HD73野生菌株相比无明显差异,说明:Aco R、Bkd R、Gab R、Kam R、Lev R、Prd R、Rco R和Sox R不是HD73₁024、HD73₂025、HD73₄943和HD73₅327的转录调控因子,Gab R可能是HD73₄161的转录调控因子。本研究对Aco R参与的3-羟基丁酮代谢途径的转录调控进行了深入的研究。3-羟基丁酮（acetoin）是许多微生物糖代谢的中间产物,对微生物本身具有重要的生理意义:如抵御环境的酸化、参与NAD+/NADH2比率的调节和作为储存碳源等。在枯草芽胞杆菌、富氧产碱菌（Alcaligenes eutrophus）和肺炎杆菌（Klebsiella pneumoniae）等微生物中,3-羟基丁酮是通过氧化裂解降解的,即通过aco基因簇编码的3-羟基丁酮脱氢酶系统降解成乙醛和乙酸。Bt HD73菌株的3-羟基丁酮脱氢酶系统也由aco基因簇编码,生物信息学和RT-PCR分析表明Bt HD73的aco基因簇由aco ABCL 4个基因组成,形成一个转录单元,aco基因簇的启动子含有依赖于σ54转录的-12/-24保守序列。β-半乳糖苷酶活性分析表明,aco基因簇的启动子Paco A转录活性在sig L和aco R突变体中均明显降低。对Δaco R突变体进行表型测定,发现aco R基因的缺失对菌体生长和Cry1Ac蛋白产量无显著影响,但使菌体运动能力减弱,使芽胞产量略有下降,并且不能利用3-羟基丁酮,说明Aco R调控的代谢途径与3-羟基丁酮的利用及菌体的运动能力和芽胞产量相关。