铜绿假单胞菌是常见的革兰氏阴性机会致病菌,在囊性纤维化（CF）患者和免疫功能低下的个体中容易引起较高的发病率和死亡率。然而,由于铜绿假单胞菌对氨基糖苷类、喹诺酮类和β-内酰胺类等多种抗生素具有耐药性,同时感染铜绿假单胞菌后容易引起多种细菌的交叉感染,所以给临床上治疗铜绿假单胞菌引起的感染增添了许多的困难。PA4427-28和PA4429-31处于同一操纵子。课题组前期证明了PA4429-31可能编码细胞色素bc1,其缺失影响氨基糖苷类抗生素抗性和毒力因子的产生,具体机制还需要进一步探索。另外,前期在构建互补菌株的过程中我们发现只有在互补整个操纵子时ΔPA4429-31的氨基糖苷类抗生素抗性恢复至野生型。因此,本实验进一步探索了基因PA4429-31和PA4427-28的功能。本研究通过有氧呼吸链、厌氧呼吸链的完整性检测以及细菌自溶检测了PA4429-31与呼吸链之间的联系。并且,我们通过动植物感染模型检测了PA4429-31对细菌的致病性的影响。进一步进行了RNA-Seq探究PA4429-31作用的机理。此外,基于分子生物学手段对PA4427和PA4428进行了生长、耐药性的相关研究。首先,我们首次用实验证明了PA4429-31编码细胞色素bc1,影响细菌的致病性。通过转录组测序发现PA4429-31突变影响细菌铁转运过程中的相关基因的表达,通过外源添加不同运输状况下的相应铁源,发现PA4429-31功能的缺失导致铜绿假单胞菌不能利用环境中的Fe Cl₃,而可以利用Fe SO₄和柠檬酸铁,同时也影响了绿脓菌素的产生、生物被膜的形成以及H₂O₂的敏感性。而对PA4427和PA4428功能研究发现,单独突变这两个基因与抗生素的抗性、碳、氮、铁、镁和磷酸盐等营养饥饿、p H极端环境无关。PA4427与大肠杆菌ssp B相似,可以正向调节蛋白水解酶Clp X。而PA4428通过不依赖于胞外多糖的作用正向调节生物被膜的产量。本研究为药物开发提供一个新的思路,并且为铜绿假单胞菌的饥饿蛋白的研究提供一定的理论基础。