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鼠疫是一种古老的自然疫源性疾病，是由鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）引起的。机体感染早期，鼠疫菌能在巨噬细胞内存活并繁殖，是鼠疫菌致病的关键阶段。PhoP-PhoQ是一种二元调控系统（two-component system），它可以调控细菌的毒力，参与细菌对Mg2+限制性生长环境的适应，而且还可以调节几种革兰氏阴性细菌的许多细胞活性。研究发现△phoP突变株对小鼠J774巨噬细胞感染力下降，对巨噬细胞杀（抑）菌机制（酸胁迫、过氧化氢刺激、高渗胁迫、抗菌肽作用）敏感性大大增强。虽然毒力和生化表型实验证明了PhoP-PhoQ控制着鼠疫菌胞内寄生能力，但是PhoP-PhoQ如何控制这个过程的机制至今尚未阐明。 本研究首先利用基于Red系统的一步法突变技术缺失替换鼠疫菌的phoP基因，进而利用鼠疫菌全基因组DNA芯片进行基因转录调控研究。通过比较△phoP突变株和野生株在低镁条件下的转录水平差异，界定表达上调和下调的基因，这些基因组成了PhoP调控元，这一分析可从全基因组水平筛选出所有受PhoP-PhoQ直接或间接调控的靶基因。然后，利用经典分子生化实验和生物信息学分析，深入探究二元调控系统PhoP-PhoQ转录调控的分子机制。 用凝胶迁移实验明确46个操纵子／基因直接受PhoP的转录调控。这些基因有的受PhoP的上调，有的受其下调，包括PhoP调控的各方面功能的基因。PhoP正调控mgtCB，后者可以调节Mg2+的转运；通过调节氧化应激基因、分子伴侣和ATP-依赖性蛋白酶基因以及其他应激基因来参与菌体的应激防御机制；通过正调控glgPACXB操纵子来参与恢复高渗条件下细胞浆的体积、正调控pmrHFIJKLM和ugd基因来实现脂质A的氨基阿拉伯糖修饰、调控代谢相关基因来参与鼠疫菌能量代谢、大分子和小分子的降解以及氨基酸、嘌呤、嘧啶、核苷酸、辅基和脂肪酸生物合成等。值得注意的是，鼠疫菌的PhoP能对包括其自身在内的八个调节基因，phoP、crp、lacI、phoB、cyaA、ntrB、slyA和glnK，进行直接调控从而发挥更大的级联作用。因此，二元调控系统PhoP-PhoQ应当是鼠疫菌的一个整体调控子。 为了明确PhoP的精细调控机制，本研究对26个凝胶迁移实验阳性的基因的启动子进行了足迹实验，得到了25个PhoP结合保护区域，在这个区域内存在着PhoP box，PhoP蛋白调控靶基因主要是通过结合各靶基因启动子内的PhoP box，调控各基因的转录。用motif sampler软件对这25个结合保护区域进行同源比对，并从统计学角度分析了18个位置上的碱基分布情况，最终将鼠疫菌的PhoP box归纳为（T／G）（A／G）TTTA（A／T）七核苷酸同向重复序列。但PhoP box存在