结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）是结核病的病原体,全世界约有四分之一人口潜伏感染结核分枝杆菌。结核分枝杆菌作为病原体的成功很大程度上归功于其不寻常的生长机制,特殊的生长机制和不对称的细胞分裂模式使其快速适应人类宿主环境并在临床潜伏期中发挥重要作用。尽管研究人员都清楚细菌生长和分裂受到严格地调控,但当前对结核分枝杆菌细胞分裂相关调控机制的研究却了解甚少。因此,针对结核分枝杆菌生长和分裂过程中的重要调控机制进行研究,将有助于提高我们对结核分枝杆菌细胞生长和生存的理解。本研究以结核分枝杆菌阻遏蛋白BlaI作为研究对象,探索其在细胞分裂中的调控机理。实验结果表明,过表达BlaI将耻垢分枝杆菌的生长延迟了12小时,并在56小时后与野生型耻垢分枝杆菌的生长保持一致,这种生长模式暗示BlaI蛋白功能可能与细胞分裂相关。通过扫描电子显微镜观察发现,过表达BlaI后耻垢分枝杆菌的细胞长度明显增加,并且统计266个细胞/样品的细胞长度数值发现,过表达BlaI后耻垢分枝杆菌细胞平均长度相比于野生型和空载菌分别增加了2.25μm和2.5μm。BlaI可能通过影响耻垢分枝杆菌的细胞分裂进而导致细胞长度增加。通过荧光染料溴化乙锭和尼罗红对细菌进行染色处理,发现过表达BlaI菌株对脂溶性染料尼罗红的吸收值高于空载菌,表明过表达菌株的细胞壁脂质增多。进一步通过透射电子显微镜观察耻垢分枝杆菌细胞形态,发现过表达BlaI菌株中包含双隔膜或多隔膜的细胞。为了量化此类细胞的百分比,评估了99～105个细胞/样品的隔膜数量,数据显示含有过表达BlaI菌株的双隔膜或多隔膜表型的细胞数量显著增加了5%。综上所述,过表达BlaI导致了耻垢分枝杆菌细胞伸长、细胞壁脂质增厚和隔膜增多,暗示BlaI在调节细胞分裂中可能具有关键作用。为此我们总结了与细胞分裂相关基因（包含分裂复合物、MUR家族、肽聚糖水解酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶）,并通过q RT-PCR检测这些基因在过表达BlaI菌株和空载菌株中的表达量。实验结果发现,过表达BlaI后fts Q和fts Z的转录水平显著下调。同时,EMSA实验证明BlaI能够在体外与fts Q结合。因此,根据q RT-PCR和EMSA的实验结果,说明BlaI可能通过负调控基因fts Q从而抑制耻垢分枝杆菌的细胞分裂。此外,通过预测筛选了BlaI下游靶基因Rv1303,耻垢分枝杆菌中的同源基因是MSMEG＿4943,且Rv1303或MSMEG＿4943均与ATP合成酶基因簇共表达。其中,q RT-PCR实验证明过表达BlaI后,MSMEG＿4943的转录水平显著下调。同时,EMSA实验证明二者在体外结合。因此,BlaI可能通过负调控基因Rv1303的表达,从而负调控ATP合成酶基因簇的表达,最终导致ATP合成被抑制,细胞分裂受阻。我们还发现过表达BlaI菌株在感染THP-1细胞48小时后存活率显著降低,且过表达BlaI使耻垢分枝杆菌对β-内酰胺类抗生素敏感。综上所述,我们揭示了结核分枝杆菌BlaI通过负调控基因ftsQ和基因Rv1303抑制分枝杆菌细胞分裂,这不仅能够加深我们对分枝杆菌细胞分裂上游调控机制的理解,同时还为靶向细胞分裂的新抗生素研发提供思路。