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猪链球菌2型(Srtreptococcus suis serotype2，S.suis2)是一种重要的新发人畜共患病原体，感染猪链球菌在人类、猪及其它动物引起严重的疾病，甚至威胁到生命。近20年来的猪链球菌感染已经造成了严重的全球性健康威胁以及重大经济损失。1998年江苏及2005年四川相继暴发链球菌疫情倍受世人关注，具有起病急，发病快，病死率高等不同以往散发感染的特点。患者多死于链球菌中毒性休克综合症。但到目前为止，链球菌的致病机理还不清楚。虽然越来越多的致病因子已经鉴定出来，但在致病机制中的作用及在猪链球菌感染及发病过程中这些致病因子如何被调控都还未阐述清楚。双组分调控系统是一个细菌最主要用来对感受外界环境变化及做出反应调节的系统，在本研究中，Ihk/Irr这对双组分(Ihk基因为感受因子，Irr基因为反应调控因子)在基因组中分别被敲除，结果证实Ihk/Irr这对双组分调控系统与猪链球菌的致病性密切相关，并且提供了证据，证实这对双组分调控系统是通过直接调控精氨酸脱亚氨酶这个毒力因子表达，从而在致病机制中发挥其作用。我们发现突变株表型发生了明显的变化，包括粘附细胞的能力下降以及在小鼠动物模型中毒力的明显减轻。我们通过二维电泳、Western-blot、实时定量PCR技术深入比较了野生株与突变株在总蛋白以及相关毒力因子的差异表达，结果发现在Irr敲除突变株里，精氨酸脱亚氨酶这个毒力因子的表达降低。并且Irr敲除突变株的精氨酸脱亚氨酶的酶活降低，不能耐受酸性环境。这与精氨酸脱亚氨酶敲除突变株的表型非常相似，而且这个突变株的细胞粘附能力降低及在小鼠感染模型中毒力减轻与Irr敲除突变株相似。我们通过凝胶阻滞实验证实了Irr蛋白与精氨酸脱亚氨酶的启动子区能够结合。我们结果证实了精氨酸脱亚氨酶受Ihk/Irr这对双组分调控系统直接调控，并且通过精氨酸脱亚氨酶的表达调控在猪链球菌的致病机制中发挥重要作用。
绝大多数细菌具有能够降解细胞壁的几种自溶素，这些酶的分类根据降解糖肽底物的化学键，包括β-1，4N-乙酰胞壁酰糖苷聚糖水解酶的(溶菌酶)、β-1，4-N-乙酰氨基葡糖苷酶、N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酸酰氨酶、内肽酶、转糖苷酶。它们参与细菌各种生物功能，包括细胞分离，细胞壁的翻转，重组细胞壁，细菌自溶(抗生素或不良生理条件下诱导)。某些自溶素的研究表明它参与到革兰氏阳性菌的致病过程。我们在猪链球菌05ZYH133中，鉴定了一个编码具有自溶活性的Atl基因。该基因编码的1035个氨基酸组成理论分子量为113kDa的ATL蛋白，在C端具有一个保守的N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酸酰氨酶结构域。自溶素(ATL)在细胞分离发挥了重要作用及其缺失突变株的毒力减弱。自溶素的性质及特点代表一个有前途的新类型抗生素的发展目标。为更深入的了解其作用机制，我们将S.suis205ZYH33的自溶素重组表达并结晶，并获得了ATL的晶体。结构解析采用了单波长反常色散方法，并细化到1.8A分辨率。ATL的蛋白晶体结构主要由两侧6个α螺旋，六股的β片层盘绕组成。其结构与多粘类芽孢杆菌的自溶酰胺酶(N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酸酰氨酶)相似。同时为深入研究自溶素蛋白在猪链球菌的生理功能及毒力方面的作用，我们创建一个ATL缺失突变体△Atl，结果发现猪链球菌突变体形成比较长的的细胞链，及生物膜形成能力下降。酶谱证实了其具有溶菌活性。△Atl突变体与野生株相比自溶活性降低。研究发现，细菌突变体△Atl表现出明显的表型的改变，包括对Hep-2细胞的粘附减少，小鼠感染模型中对小鼠的致病性下降。