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在我们生活的自然界中，硫元素占有很重要的地位，它是宇宙中含量第十的元素，也是地球第五常见的元素，在酶、蛋白质、糖、核酸、维生素辅助因子以及代谢物等生物分子中都有存在。硫具有广泛的化合价，化学性质十分活跃，-2到+6化合价的硫组成物质常见于我们的生活，如硫化氢在哺乳动物细胞中能作为信号分子参与神经系统的调节及血管舒张，硫烷硫具有抗氧化特性并参与细胞调控，硫单质和亚硫酸盐在微生物中作电子受体或供体参与氧化还原反应，硫酸盐在肠道中被同化产生半胱氨酸和甲硫氨酸等。在微生物中关于硫代谢途径的探索已被很多研究学者关注，如嗜酸细菌、古生菌以及一些自养菌中的硫代谢研究，除了以上的硫代谢微生物研究对象外，微生物中的异养细菌，由于其数量众多，细菌种类涉及功能广泛，其参与的硫代谢研究是十分重要的。本试验室一直致力于对异养细菌的硫代谢研究，希望通过对异养微生物硫代谢的机制研究，为使用异养微生物治理环境硫污染提供理论基础。
我们以异养生物Cupriavidus pinatubonesis JMP134为研究对象，发现了其中的硫化氢(H2S)氧化途径，即硫醌氧化还原酶(SQR)-过硫化物双加氧酶(PDO)系统，这一系统能将H2S氧化最终生成硫代硫酸盐。主要反应过程是SQR先将H2S氧化成多硫化物、多硫化物自发或在硫转移酶(ST)的作用下与胞内的GSH反应生成GSSH，GSSH作为PDO的底物继续被氧化生成亚硫酸盐和GSH，亚硫酸盐再与多硫化物发生自发反应生成硫代硫酸盐，而生成的硫代硫酸盐可以在含有SOX系统的细菌中继续氧化生成硫酸盐。
在这一代谢系统中，多硫化物是其中的重要介质，多硫化物由SQR氧化H2S产生的，我们发现在C.pinatubonesis JMP134中SQR是朝向胞质的膜周边蛋白，所以SQR催化H2S氧化后生成的多硫化物能直接被ST及PDO利用。但是有研究表明在某些细菌中SQR和PDO并非都同时存在，有些细菌只存在PDO，也能利用外界环境中的多硫化物，那么外界多硫化物是如何进入细菌胞内的，这一问题少有人研究。由于环境中的多硫化物可以与H2S相互转换，过多的多硫化物会使环境中的H2S超标，造成环境污染，所以对多硫化物的转运进行研究，对以后利用微生物解决环境中过多的多硫化物是十分必要的。我们阅读文献发现在Serratia sp.strain ATCC39006菌株中存在PmpAB蛋白，文中预测PmpAB能转运含硫化合物，我们在Blastp中搜寻了PmpAB蛋白，发现此蛋白属于YedE蛋白家族，YedE蛋白的菌株种类繁多，但对YedE蛋白的功能研究报道很少。我们在C.pinatubonesis JMP134中找到了与PmpAB蛋白序列相似的YedE蛋白家族的CpYedE1和CpYedE2蛋白，由此开启了YedE1-YedE2蛋白转运多硫化物的研究。
YedE1和YedE2被假想为小分子膜蛋白，经TMHMM2.0软件预测分析发现每个YedE蛋白均有4个跨膜结构，其中CpYedE1蛋白的C、N端均在膜外，CpYedE2蛋白的C、N端均在膜内。两个蛋白共同作用构成跨膜蛋白CpYedE1和CpYedE2。首先我们在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中过表达CpYedE1和CpYedE2蛋白，通过SDS-PAGE、Western-blot以及荧光融合蛋白技术检测了CpYedE1和CpYedE2的定位。然后我们外源添加多硫化物，通过RSS法、PsGFP法以及HPLC法，检测YedE1-YedE2过表达菌株胞外与胞内多硫化物的变化，以期说明YedE1-YedE2能促进多硫化物转运。进一步阐述YedE1-YedE2的功能及转运方向，我们又在含有PDO蛋白的菌株中过表达YedE1-YedE2，利用全细胞分析实验检测到含有YedE1-YedE2蛋白的菌株多硫化物的消耗速率更快，再一次证明了YedE1-YedE2能加快多硫化物向胞内转运，破胞实验再次验证YedE1-YedE2对多硫化物的转运作用，同时对YedE1-YedE2的转运方向进行了实验，发现其只能促进多硫化物由胞外向胞内转运。并通过检测底物的积累与产生证实了其能加快周质空间的多硫化物向胞质中运输。外源添加不同的底物，证明了YedE1-YedE2能转运多种多硫化物，但不能转运GSSH。最后我们通过微量热泳动实验检测YedE1-YedE2与多硫化物之间的结合作用，但未能发现YedE1-YedE2与多硫化物的结合作用。
我们以异养生物Cupriavidus pinatubonesis JMP134为研究对象，发现了其中的硫化氢(H2S)氧化途径，即硫醌氧化还原酶(SQR)-过硫化物双加氧酶(PDO)系统，这一系统能将H2S氧化最终生成硫代硫酸盐。主要反应过程是SQR先将H2S氧化成多硫化物、多硫化物自发或在硫转移酶(ST)的作用下与胞内的GSH反应生成GSSH，GSSH作为PDO的底物继续被氧化生成亚硫酸盐和GSH，亚硫酸盐再与多硫化物发生自发反应生成硫代硫酸盐，而生成的硫代硫酸盐可以在含有SOX系统的细菌中继续氧化生成硫酸盐。
在这一代谢系统中，多硫化物是其中的重要介质，多硫化物由SQR氧化H2S产生的，我们发现在C.pinatubonesis JMP134中SQR是朝向胞质的膜周边蛋白，所以SQR催化H2S氧化后生成的多硫化物能直接被ST及PDO利用。但是有研究表明在某些细菌中SQR和PDO并非都同时存在，有些细菌只存在PDO，也能利用外界环境中的多硫化物，那么外界多硫化物是如何进入细菌胞内的，这一问题少有人研究。由于环境中的多硫化物可以与H2S相互转换，过多的多硫化物会使环境中的H2S超标，造成环境污染，所以对多硫化物的转运进行研究，对以后利用微生物解决环境中过多的多硫化物是十分必要的。我们阅读文献发现在Serratia sp.strain ATCC39006菌株中存在PmpAB蛋白，文中预测PmpAB能转运含硫化合物，我们在Blastp中搜寻了PmpAB蛋白，发现此蛋白属于YedE蛋白家族，YedE蛋白的菌株种类繁多，但对YedE蛋白的功能研究报道很少。我们在C.pinatubonesis JMP134中找到了与PmpAB蛋白序列相似的YedE蛋白家族的CpYedE1和CpYedE2蛋白，由此开启了YedE1-YedE2蛋白转运多硫化物的研究。
YedE1和YedE2被假想为小分子膜蛋白，经TMHMM2.0软件预测分析发现每个YedE蛋白均有4个跨膜结构，其中CpYedE1蛋白的C、N端均在膜外，CpYedE2蛋白的C、N端均在膜内。两个蛋白共同作用构成跨膜蛋白CpYedE1和CpYedE2。首先我们在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中过表达CpYedE1和CpYedE2蛋白，通过SDS-PAGE、Western-blot以及荧光融合蛋白技术检测了CpYedE1和CpYedE2的定位。然后我们外源添加多硫化物，通过RSS法、PsGFP法以及HPLC法，检测YedE1-YedE2过表达菌株胞外与胞内多硫化物的变化，以期说明YedE1-YedE2能促进多硫化物转运。进一步阐述YedE1-YedE2的功能及转运方向，我们又在含有PDO蛋白的菌株中过表达YedE1-YedE2，利用全细胞分析实验检测到含有YedE1-YedE2蛋白的菌株多硫化物的消耗速率更快，再一次证明了YedE1-YedE2能加快多硫化物向胞内转运，破胞实验再次验证YedE1-YedE2对多硫化物的转运作用，同时对YedE1-YedE2的转运方向进行了实验，发现其只能促进多硫化物由胞外向胞内转运。并通过检测底物的积累与产生证实了其能加快周质空间的多硫化物向胞质中运输。外源添加不同的底物，证明了YedE1-YedE2能转运多种多硫化物，但不能转运GSSH。最后我们通过微量热泳动实验检测YedE1-YedE2与多硫化物之间的结合作用，但未能发现YedE1-YedE2与多硫化物的结合作用。