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4-硝基苯酚(PNP)，被美国环保局列为优先污染物，是单硝基酚中最常见的同分异构体，它通过工业释放和对硫磷系农药代谢等途径进入环境。迄今为止，有约20种细菌因为它们代谢PNP的能力被筛选出来。细菌降解PNP的两个主要途径已经被阐明得很清楚了:(Ⅰ)对苯二酚(HQ)途径及(Ⅱ)偏苯三酚(BT)途径。HQ途径已在许多革兰氏阴性细菌被很好地研究过了，如莫拉氏菌属、假单胞菌WBC-3以及伯克氏菌SJ98等;革兰氏阳性菌，通常以BT途径降解PNP，如红球菌SAO101和节杆菌JS443等。虽然革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌怎么分解利用PNP在分子和生物化学水平已被研究的很清楚了，但是对于PNP代谢的调控知之甚少，文献仅仅报道了通过敲除实验发现的两个可能参与PNP代谢调控的蛋白:假单胞菌DLL-E4中的PnpR和红球菌PN1中的NphR，而对这两个基因的调控机理还没有进一步的报道。 本文对PNP代谢在假单胞菌WBC-3中如何被调控进行了研究。假单胞菌WBC-3可利用PNP为唯一碳源、氮源和能源生长，与PNP代谢相关的基因分布在三个操纵子中: pnpA，pnpB，pnpCDEFG。 为了鉴定菌株WBC-3中调控PNP代谢的调控蛋白，本文在研究中首先对一个因邻近PNP代谢操纵子pnpCDEFG而疑似编码调控PNP代谢的LysR家族调控蛋白的基因orf6进行了敲除，可是基因orf6敲除菌依然能利用PNP为唯一碳源、氮源进行生长，而菌株WBC-3中PNP代谢属于正控诱导系统，这说明orf6基因并不如推测的那样编码PNP代谢的调控蛋白。于是通过建立随机插入突变体文库和质粒文库的方法寻找调控蛋白的编码基因，但是没有筛选到期望的克隆子。最后通过全基因组测序、基因敲除以及反转录荧光定量实验终于发现并鉴定了编码4-硝基酚的代谢调控蛋白的基因pnpR，pnpR与4-硝基酚的降解基因簇在基因组上距离至少有16kb，在PNP的诱导下，PnpR激活操纵子pnpA，pnpB，pnpCDEFG转录，而且PnpR正调控自身编码基因，这与经典的LysR-type调控蛋白有很大的不同。本研究鉴定了PnpR蛋白和所调控四个操纵子pnpA，pnpB，pnpCDEFG和pnpR启动子结合的调控结合位点(RBS)保守序列为GTT-N11-AAC，大约在转录起始位点上游55 bp左右的位置。通过凝胶阻滞实验和启动子突变实验发现，对于pnpA，pnpB，pnpCDEFG和pnpR启动子和PnpR的高亲和力结合，RBS的完整性是必要的。有意思的是，通过启动子突变和测定启动子活性实验发现，RBS的完整性对于pnpA，pnpB和pnpR这三个操纵子的转录激活是必要的，可是对于操纵子pnpCDEFG的转录激活并不是必要的。更有趣的是，与典型的LysR-type调控蛋白不同，在DNaseⅠ足迹法中，无论诱导剂PNP存在与否，在pnpA和pnpB的启动子与调控蛋白PnpR的结合区域上没有发生长度的变化，只是PnpR与pnpAB启动子结合亲和力上有些许变化。