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恶臭假单胞菌KT2440是一种具有代谢多样性且可适应不同环境的非致病的模式菌株。除用于研究基础代谢以外,恶臭假单胞菌KT2440还被广泛应用于生产实践。因此,研究该菌株的生存模式以及基础代谢途径对实际生产应用意义重大。FinR是假单胞菌中LysR家族转录调节因子,负责在氧化胁迫条件下诱导铁氧还蛋白-NADP(+)还原酶Fpr-1的表达,增强菌株抵抗氧化胁迫的能力。除此信息外目前我们对FinR功能了解甚少。本研究通过转录组测序和qRT-PCR技术在恶臭假单胞菌KT2440中筛选出11个受finR调控的新靶基因,并进一步深入探究了FinR调控nicC和nicX操纵子的生理功能和机理。具体结果概括如下:1.转录组测序和qRT-PCR发现FinR显著调控nicC和nicX操纵子的表达前人研究发现FinR负责在氧化胁迫条件下诱导铁氧还蛋白-NADP(+)还原酶Fpr-1的表达,但其他功能知之甚少。为探究FinR的其他功能,本文首先通过转录组测序寻找相比野生型在finR突变体中表达有显著变化的基因,然后利用qRT-PCR实验验证转录组测序结果,发现可能受FinR调控的11个操纵子。其中,相比野生型,nicC和nicX操纵子在finR突变体中的表达显著降低,且finR突变体互补菌株中恢复了nicC和nicX两个操纵子的表达。2.FinR缺失削弱了菌株对NA的利用率nicC和nicX操纵子属于nic簇,nic簇由11个基因组成,负责烟酸(Nicotinic acid,NA)的需氧降解。本研究构建了7个nic启动子的lacZ报告载体,酶活检测实验结果显示,在finR突变体中nicC和nicX的启动子活性比野生型显著降低,其他无显著变化。这与qRT-PCR结果一致。为验证FinR是否影响菌株代谢烟酸进行了细菌NA利用实验,结果表明在补充有NA/6HNA(6-羟基烟酸)作为唯一碳源的基本培养基中,finR的缺失损害了细菌生长,并且完整finR的互补菌恢复了突变菌株的生长。表明finR的缺失削弱了NA利用率。3.FinR与NicR协同调控nicC和nicX操纵子烟酸是吡啶的羧酸衍生物,作为吡啶辅助因子和生物碱的一部分在自然界中广泛分布,对于无法合成维生素B3的生物是必需的,可作为一些细菌和真菌的唯一碳源和氮源。NicR是一种MarR样蛋白,可抑制nicC和nicX启动子的活性,且6HNA是诱导分子。而本研究结果表明FinR正调节nicC和nicX启动子的活性。为探究NicR和FinR两种调节因子在是否存在诱导物的情况下诱导nicC和nicX操纵子表达的关系,构建了nicR缺失突变体和nicR+finR双缺失突变体,并通过qRT-PCR比较在NA/6HNA存在与否的情况下nic基因的表达差异。实验结果显示,缺失finR大大降低了nicR缺失对nicC和nicX操纵子表达的影响。在含有NA/6HNA条件下,nicC和nicX操纵子在野生型和finR突变体中都可被诱导表达,而在nicR突变体和nicR+finR双突变体中的表达不被诱导。这些结果表明,NicR的抑制功能在调节两个操纵子的表达中起主要作用,而完全诱导需要FinR的正调控、作用。4.FinR和NicR可在体外结合nicC和nicX启动子在恶臭假单胞菌KT2440烟酸代谢途径中,NicR是nicC和nicX操纵子的阻遏物,但NicR是否直接与nicC和nicX启动子结合是未知的。为进一步验证FinR和NicR是否结合nicC和nicX启动子,纯化FinR和NicR蛋白并进行了凝胶阻滞分析实验(EMSA),体外实验结果显示,FinR/NicR蛋白与nicC和nicX操纵子的启动子DNA之间具有特异性相互作用。DNase I足迹测定实验确定NicR蛋白可与nicC启动子中的GATTTAGAGCGTATACGCTA序列和nicX启动子中的AAGTAGGGTGTACACACTAT序列特异性结合。启动子截短片段实验进一步确定FinR与nicC启动子的结合位点位于相对翻译起始密码子-19和-120之间,FinR与nicX启动子的结合位点位于相对翻译起始密码子-102和-204之间。本文的结果揭示了假单胞菌中FinR调控烟酸代谢的生理功能和机理,拓展了我们对FinR的认识,同时也为将来深入探究FinR的其它功能奠定了基础。