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亚硝酸盐广泛存在于蔬菜腌制品和肉制品中,长期摄入亚硝酸盐或单次摄入过量亚硝酸盐会危害人体健康。利用微生物代谢产生的亚硝酸还原酶降解亚硝酸盐不仅能有效的去除食品中亚硝酸盐,微生物的代谢产物如细菌素、乳酸等还能对病原菌的生长有一定的抑制作用,延长发酵制品保质期。根据辅基的不同可以将亚硝酸盐还原酶分为四类:CuNiR、nasB、ccNiRs、cd1NiR。GlnR是全局性调控因子,可调控氮代谢相关基因,分为MerR和OmpR两类家族,能识别结合一段特有序列,改变启动子区结构,影响转录过程。根据氮源的含量变化,GlnR对氮代谢相关基因起抑制或激活作用。本研究从Lactobacillus plantarum WU14中成功克隆了亚硝酸还原酶基因NiR和GlnR基因,NCBI比对发现该NiR的氨基酸序列与已报道的其他来源的NiR相似性为99%。Blast比对GlnR的氨基酸序列发现该蛋白属于MerR家族,与L.pentosus MP-10的GlnR蛋白相似性为96%,经克隆后IPTG诱导,SDS-PAGE分析和质谱鉴定,表明该蛋白成功表达。为了验证GlnR与NiR是否有相互作用进行了凝胶阻滞实验,结果表明GlnR能与亚硝酸还原酶启动子Pnir结合,导致GlnR-Pnir复合物在活性胶上迁移速率降低。本研究利用酵母双杂交实验进一步证实了GlnR蛋白与NiR相互作用关系,激活了GAL4转录因子,GAL4调控下游半乳糖苷酶基因表达。qRT-PCR实验结果表明低浓度亚硝酸盐胁迫下,GlnR转录量增加,NiR基因转录量也随之增加,逐渐增加亚硝酸盐浓度后GlnR基因与NiR基因的转录量明显降低;逐渐升高亚硝酸浓度情况下GlnR与Nir基因的转录量都是同增同减,这些实验结果表明L.plantarum WU14的GlnR不仅和Nir基因有相互作用,并且随着氮源的增加,GlnR蛋白被激活,正调控NiR基因的转录,使NiR的表达量增加。本研究进一步通过基因敲除实验来阐释靶基因NiR对亚硝酸的降解机制,揭示与GlnR调控蛋白的正调控关系,结果表明亚硝酸还原酶NiR上游基因被敲除,为下一步构建敲除突变株与回补突变株来研究亚硝酸盐胁迫下的菌株生长状况和亚硝酸盐降解的情况,阐明该操纵子受GlnR调控及亚硝酸盐诱导表达情况提供了重要依据。本研究利用凝胶阻滞、酵母双杂交、qRT-PCR和基因敲除手段来研究GlnR蛋白对NiR的相互作用,结果表明该GlnR蛋白对NiR有正调控作用,为今后研究NiR降解亚硝酸盐的调控机制奠定了基础。