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虽然PHA的积累和利用是极端嗜盐古茵适应高盐环境获得碳源的多种重要机制中的一种，但极端嗜盐古菌在胞内降解利用PHA的过程还不是很清楚。本文以地中海富盐菌（Haloferax mediterranei）为研究对象，解析了该菌株在胞内降解利用PHA的部分关键酶及关键途径。 一方面，利用更换新鲜无碳源培养基的方法，建立了H.mediterranei降解利用胞内PHA的实验条件。通过SDS-PAGE及质谱分析鉴定了PHA颗粒上一个新的结合蛋白(HFX_6464)，该蛋白具有patatin-like的催化结构域，命名为PhaZh1。PhaZh1在体外可以降解天然PHA颗粒（nPHA，包括nPHB和nPHBV），其降解产物主要是3-羟基丁酸单体。点突变实验表明，PhaZh1中的Gly16、S er47（位于经典的脂肪酶盒G-X-S47-X-G中）和Asp195位点对该酶水解nPHA颗粒的活性起到非常重要的作用。值得注意的是，基因phaZh1和bdhA（编码可能的3-羟基丁酸脱氢酶，HFX_6463）在H.mediterranei的基因组上以基因簇（HFX_6463-6464）的形式存在。PhaZh1降解nPHA颗粒产生的3-羟基丁酸单体可以被BdhA进一步转化为乙酰乙酸，这暗示PhaZh1-BdhA可能在体内负责了一条PHA降解途径的前两步催化反应。有意思的是，尽管PhaZh1在体外表现出很好的降解nPHA颗粒的活性，但phaZh1的敲除及回补实验表明PHA在胞内的降解并没有明显的受到影响，这就暗示在H.mediterranei中一定还存在其他的胞内PHA降解途径并且这些途径对PHA的降解起主要作用。 另一方面，为了进一步探索H.mediterranei中胞内降解PHA的主要途径，我们以PHA颗粒上功能未知的结合蛋白HFX_5217[可能的R-型烯酰CoA水合酶，(R)-specific enoyl-CoA hydratase，R-ECH]为切入点，研究了这类酶与PHA代谢的关系。在H.mediterranei中除HFX_5217(PhaJ)之外，还有4个可能的R-ECH(HFX_1483、2901、6361和6433，分别命名为PhaJ1-PhaJ4)。通过基因敲除和互补实验，我们认为可能只有PhaJ和PhaJ3以很少的代谢流贡献参与H.mediterranei利用短链脂肪酸合成PHBV的代谢过程;而作为5个R-ECH中唯一的PHA颗粒结合蛋白PhaJ缺失后H.mediterranei动员利用（即胞内降解）PHA的能力明显下降，回补phaJ后H.mediterranei动员利用PHA的能力则大大加强，说明PhaJ是H.mediterranei在胞内降解利用PHA过程中不可或缺的关键酶。生化实验证实PhaJ可以催化PHA的降解产物(R)-3羟酰CoA转化为β-氧化途径的中间物烯酰CoA，即PhaJ介导了胞内PHA动员利用与β-氧化途径的连接。生物信息学分析表明96％含有PhaJ的极端嗜盐古菌同时含有PHA合酶PhaC和完整的β-氧化途径，即极端嗜盐古菌通过β-氧化途径进行胞内PHA的动员利用可能是一个普遍的机制。 综上所述，本论文研究工作表明H.mediterranei中至少存在两条PHA降解途径，其中一条降解途径的前两步催化过程可能由PhaZh1和BdhA完成;PhaJ介导了另一条降解途径与β-氧化途径的连接。与PhaZh1参与的PHA降解途径相比，PhaJ参与的PHA降解途径是H.mediterranei动员利用胞内PHA的主要途径。此外，由PhaJ介导的通过β-氧化途径进行胞内PHA利用的策略可能在极端嗜盐古菌中普通存在。因此，本论文的研究工作不仅在极端嗜盐古菌利用胞内PHA方面提供了理论指导，还对该类菌株适应极端环境的机制提出了新的见解。