大肠埃希氏菌(大肠杆菌)是一类重要的革兰氏阴性细菌,广泛存在于自然界中。大肠杆菌具有一系列完善的反应机制来应对各种环境的变化,其中外膜蛋白发挥了重要作用,特别是外膜孔蛋白的屏障作用和外膜蛋白的主动外排作用在细菌耐药等方面具有重要作用。但是各种作用机制间是通过什么途径进行协调,以及在应对不同的环境变化中是由哪种机制占主导等等,这些问题都需要实验进一步研究证实。针对上述问题,本文首先开展了对大肠杆菌外膜蛋白应对不同糖浓度变化的差异蛋白组学研究,接着,将研究中发现的重要差异蛋白应用于多重耐药方面的研究,最后,从蛋白间相互作用的方面深入探讨了参与糖浓度差异蛋白组学和多重耐药的重要差异蛋白及其双调节系统间的相互关系。　　 葡萄糖浓度差异蛋白质组学的研究结果显示,大肠杆菌BW25113在应对葡萄糖浓度变化的过程中,共有12个重要外膜蛋白的表达发生了改变,分别是FhuE、Ybil、FepA、CirA、OmpC、OmpF、Tolc、FadL、EftU、OmpT、OmpW及OmpA。同时,生存率结果中发现:以大肠杆菌BW25113为对照组,0.2％葡萄糖为标准浓度,当葡萄糖浓度为0.02％时,所有的缺失株均无显著性差异；当葡萄糖浓度为2％时,△ompC和△tolC具有显著性差异。实验结果表明:OmpC和TolC在大肠杆菌应对葡萄糖浓度变化中起关键作用。同时,双糖高渗透压的试验结果表明TolC和OmpF参与大肠杆菌对双糖高渗透压的调节。　　 细菌多重耐药现象是由外膜屏障机制和主动外排机制共同作用的结果,因抗生素类型不同而由不同的机制发挥主导作用。多重耐药研究中发现,金霉素耐药菌具有多重耐药性,同时对头孢菌素类及喹诺酮类抗生素具有多重耐药性,对氨基糖苷类抗生素没有耐药性。同时,研究结果还发现,头孢他啶耐药菌在萘啶酮酸中敏感度提高了,庆大霉素耐药菌在头孢曲松钠中的敏感度提高了。试验结果还发现:耐金霉素△ompC失去了对金霉素耐药菌对巴洛沙星的多重耐药性,保留了对四环素,头孢他啶,头孢曲松钠和萘啶酮酸的多重耐药性:耐金霉素△ompF失去了金霉素耐药菌对头孢他啶和头孢曲松钠的多重耐药性；保留对四环素,萘啶酮酸和巴洛沙星的多重耐药性。结果说明外膜蛋白OmpC在金霉素耐药菌对巴洛沙星的多重耐药性中起重要作用,OmpF则在金霉素耐药菌应对头孢菌素类抗生素中起重要作用。　　 外膜蛋白TolC、OmpC和OmpF在大肠杆菌应对葡萄糖浓度变化及产生多重耐药方面都具有重要作用,因此,深入探讨这三种蛋白的表达调控有助于进一步阐述大肠杆菌应对环境变化的反应机制。前人的研究发现,外膜蛋白OmpC和OmpF主要受两种机制的调控,一是双调节系统的调控,其中OmpR的调控占主导；其二是小分子RNA:micC和micF的负调控作用。研究中还发现,在低渗和中渗的情况下,TolC通过micF来正调控OmpF的表达,但是在高渗的情况下,TolC是否还调控OmpF的表达以及TolC是否调控OmpC未见报道。因此,在高渗情况下,研究TolC与OmpC和OmpF的关系是本文的研究重点之一。　　 实验结果证实了在低渗和中渗的情况下,TolC都调控OmpC和OmpF的表达,其中TolC正调控OmpF,负调控OmpC。而OmpC和OmpF对TolC的调控作用不明显:研究同时发现:在高渗的情况下TolC同样正调控OmpF,负调控OmpC,而这种调控作用不是由小分子非编码RNA引起的。结果提示:在高渗透压的情况下,除了小分子非编码RNA的调控通路以外,可能还存在其他的调控通路帮助TolC调控OmpC和OmpF。　　 双调节系统在通道蛋白OmpC和OmpF的表达调控中发挥了重要作用。近年来的研究发现,双调节系统也参与了外膜蛋白的外排泵功能的调控。因此,本文的后续部分对TolC与双调节系统的相互关系进行探讨。实验结果发现:在等渗和高渗的情况下,Tolc负调控OmpR的表达,而OmpR对TolC的调控作用不明显。同时,结果还表明TolC对CpxA-CpxR双调节系统的调控作用不明显。结合TolC正调控OmpF,负调控OmpC的实验结果,可得到以下推论:在高渗的情况下,TolC调控OmpF和OmpC的表达,而且这种调控不是直接调控,是通过OmpR来进行间接调控。　　 本文在前人的研究基础上,对TolC调控OmpF及OmpC的机制进行深入探讨,发现了一条新的调控通路:即在高渗的情况下,TolC通过调控双调节系统成员OmpR的表达来调控OmpF和OmpC的表达。研究结果进一步阐明了大肠杆菌应对外界环境变化的分子机制。