表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)是寄居于人体皮肤表面常见的一种条件致病菌，通常并不致病。然而，随着各种人工医疗材料(如人工瓣膜、静脉留置管和导尿管等)的普遍使用，表皮葡萄球菌已成为引起医院内感染主要致病菌之一。表皮葡萄球菌能在医疗植入材料表面形成生物被膜(Biofilm)样结构，而该结构具有抵抗抗生素治疗和宿主免疫系统的作用，从而导致耐药株产生及慢性感染。 细菌能够生存的首要前提是适应外界环境，因此细菌必须具有感应外界环境信号的能力，并迅速将信号传入菌体内，从而启动一系列相关基因的转录、表达以及表达产物的修饰，发挥相应的生物学功能。大多原核生物利用双组分信号转导系统(Two-component Signal Fransduction Systems,TCSs)的机制进行信号转导，调控其生物学特性。TCSs由组氨酸激酶(Histidine Kinase，HK)蛋白和反应调节．蛋白(Response Regulator，RR)组成，HK含有2个功能域，即HATPase_c和HisKA功能域。当外界信号作用于组氨酸激酶蛋白的膜外配体结合区时，激活激酶的ATP结合部位(HATPase_c domain)，HATPase_c功能域可结合、水解ATP为ADP，并将ATP的磷酸基团转移到激酶HisKA功能域的组氨酸位点，使其发生自身磷酸化。随后，反应调节蛋白调控区域能与磷酸化的组氨酸蛋白激酶相互作用，将激酶上的磷酸基团转移到自身天冬氨酸位点上，发生自身磷酸化，并能激活效应区，使其构像改变，暴露不同DNA结合位点，结合不同DNA序列产生一系列调控反应。 TCSs广泛存在于革兰阳性菌和革兰阴性菌中，其不仅参与细菌的基本生命活动，目前也发现它与很多病原菌的毒力和致病性密切相关。TCSs在表皮葡萄球菌中的研究还知之甚少，故本论文旨在探讨表皮葡萄球菌的TCSs在其生物学功能中的作用。 一．表皮葡萄球菌双组分信号转导系统ariS基因的功能研究在金黄色葡萄球菌中研究发现arlS与细菌许多生物学功能有关，而其在表皮葡萄球菌中的生物学功能尚无报道。为了探讨表皮葡萄球菌arlS/R双组分信号转导系统的组氨酸激酶蛋白arlS基因删除对细菌生物学功能的影响，我们构建了含有红霉素抗性基因(ErmB)的arlS删除质粒pBT2-AarlS，随后将电转入表皮葡萄球菌1457菌株的重组质粒在43℃条件下振摇培养，筛选arlS缺失突变株，并对获得的删除突变株进行PCR、测序及生物化学反应试剂条鉴定，确证为表皮葡萄球菌1457 arlS缺失突变株(SE1457-△arlS)。 为观察arlS删除对细菌生物膜形成的影响，我们采用细菌生物膜微量板半定量方法检测arlS删除突变对细菌生物被膜形成的影响，结果表明SEl457-△arlS株形成生物被膜的能力明显低于野生株，降低90.96％。细菌初始黏附实验检测野生株和SE1457-△arlS株黏附到多聚物材料表面的能力，结果表明野生株和SE1457-△arlS株黏附到多聚物表面的能力没有差异，野生株黏附在多聚物表面的细菌数为3.64 x 104/cm2，SE1457-△arlS株的细菌数为3.58 x 104/cm2。通过检测OD570值观察其生长情况，结果显示SE1457-△arlS株与野生株的生长曲线相似，arlS基因删除对细菌增殖无明显影响。为检测arlS基因删除对菌细胞裂解酶活性的影响，用SE1457-△arlS株和野生株的过夜培养上清液与靶细菌共孵育，结果表明SE1457-△arlS株过夜培养上清液对靶细菌裂解的活性低于野生株，其裂解率为20.50％，野生株为56.12％。进而采用0.1％Triton X-100诱导细菌自溶的方法检测SE1457-△arlS株和野生株自溶的差异，结果显示SE1457-△arlS株的裂解率为97.83％，野生株为55.38％，删除突变株自溶率高于野生株。 二．表皮葡萄球菌双组分信号转导系统ArlS、VraS、SaeS、SrrB、LrtS及YyeG组氨酸激酶蛋白功能域的表达和纯化因TCSs在细菌感受外界信号刺激并传递信号过程中起关键作用，组氨酸激酶HATPase c和HisKA功能域是其活化所必需，故我们试图得到功能域的晶体结构并分析结构与功能的关系。根据表皮葡萄球菌ATCC35984株基因组序列找到上述基因及其蛋白序列，把蛋白序列在SMART和Pfam数据库进行分析。为表达表皮葡萄球菌TCSs的．ArlS、VraS、SaeS、SrrB、LytS和YycG组氨酸激酶蛋白功能域，分别使用pet22b和pGEX-4T-1做为表达载体，表明在pGEX-4T-1中蛋白能够大量表达，但仅VraS和SaeS蛋白可溶性表达。进而对可溶的VraS蛋白进行结晶，发现蛋白浓度为4.5mg/ml时有晶体生长，但X-ray衍射未能收集到衍射数据，晶体生长条件还有待分析。