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鞭毛位于细菌的表面,是细菌主要的运动器官。自然界中,通过鞭毛的推动作用细菌能逃离不利的环境,到达营养更丰富、更利于其生存的环境中。有些肠道致病菌在鞭毛的推动作用下,能很快的吸附到上皮细胞表面,进入血液,使宿主致病。因此,越来越多的新型抗菌药物都选择鞭毛的合成途径作为靶点。细菌鞭毛的合成是一个自组装的过程。它是由一系列的蛋白组成的一个大的蛋白质复合体。与鞭毛合成相关基因的转录翻译都有着严格的调控。按照基因的转录顺序,鞭毛基因被分为三类：第一级、第二级以及第三级鞭毛基因。flhDC操纵子处于整个鞭毛基因转录翻译的最上游,首先被翻译出来。此操纵子翻译出来的FlhD和FlhC两个蛋白能组装成异源蛋白六聚体FlhD4C2。FlhD4C2复合物是一种转录调控因子,能促进第二级鞭毛基因的转录。二级鞭毛基因主要表达基体、钩形鞘蛋白及鞭毛特异性转录因子628。三级鞭毛基因主要负责鞭毛蛋白、一些调控蛋白及一些未知功能蛋白的表达。鞭毛蛋白的表达和组装过程受不同层次上很多因子的调控。鞭毛基因的调控涉及到DNA水平、mRNA水平及蛋白水平,FlhD4C2复合体是鞭毛合成调控的重要位点。本文的研究对象FliT是在蛋白水平上调控FlhDC功能的蛋白。FliT是一种鞭毛特异性的分子伴侣,它能特异性地结合FliD,一方面抑制FliD在细胞质中的聚沉,另一方面促进FliD的运输。FliT还可以和FlhDC复合体相互作用,抑制鞭毛基因的表达。本论文的主要研究内容和结论如下：(1)确定FliD与FliT作用的最小区域。为了找到与F1iT相互作用的最小FliD片段,我们克隆了四个FliD片段：FliD1-115aa、FliD1-215aa、FliD115-end、215-end。通过pull down,我们将与FliT作用的区域确定为FliDC端的210个氨基酸残基。(2)获得FliT与FliD的蛋白复合物晶体。我们共转了FliT94与FliD(215-end),得到含有可同时表达FliD和FliT蛋白的菌株。通过离子交换柱、分子筛纯化蛋白,冰上用胰蛋白酶消化蛋白复合体30min,筛晶体得到了FliT与FliD的蛋白复合物晶体。(3)确定FliT与FliD、 FlhDC作用的氨基酸。我们克隆了FliT的5个点突变体：F7S、W11S、W30S、Y40S、Y67S。通过pull down,我们发现W30S突变体不能再和FliD结合,由此,我们得知FliT30位的色氨酸参与其与FliD的相互作用。用同样的方法,我们遗憾地发现5个点突变体都还能继续与FlhDC结合。本课题的另一部分是关于大肠杆菌0157：H7中Z0021蛋白结构和功能的研究。大肠杆菌0157：H7是一种胃肠病原体,能引发人体多种疾病。Z0021基因位于OI-1菌毛编码区,是一种新发现的鞭毛合成抑制因子。敲除Z0021基因后,大肠杆菌0157：H7细菌表面鞭毛数量增加,移动性显著增强。相反,如果过表达Z0021基因,就会抑制细菌移动。通用转录报告系统,发现Z0021蛋白不影响FlhDC的转录翻译,但影响二级三级基因的转录。在Z0021过表达的菌株中,FlhD4C2表达水平也随之上调。我们尝试通过纯化结晶的方法得到Z0021蛋白的结构,并解释其对细菌移动性的抑制机理。SignalP4.1Server预测发现Z0021的前18位氨基酸可能是信号肽。我们构建了Z0021-pGEX和Z0021-23-end-pGEX克隆,通过细菌移动性实验,我们发现Z0021的全长蛋白和片段23-end均能抑制细菌移动性。由此,我们推测Z0021发挥功能的区域可能是细胞质而非周质空间。