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羊毛硫细菌素(lantibiotics)是由革兰氏阳性菌的核糖体合成并经过翻译后修饰加工的一类抗菌肽。目前已发现和鉴定的羊毛硫细菌素有90多种，多来源于乳酸菌。随着微生物基因组测序数目的增加，越来越多的羊毛硫细菌素合成基因簇被发现存在于各种G+细菌中。通过基因组信息挖掘，我们在2型强致病性猪链球菌(Streptococcus suis HAbb)，D型产气荚膜梭菌(Clostridium perfringensD str JGS1721)，条件致病性蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus As1.348)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis As1.1013)中分别发现了四种bovicin HJ50-like羊毛硫细菌素合成基因簇，并在另一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus As1.1846)中发现了一个特殊的羊毛硫细菌合成基因簇。通过半体外合成获得了6种新的有活性的羊毛硫细菌素，并对其结构与功能进行了研究。 本研究在三株已测序的强致病性S.suis serotype2的89K毒力岛上，发现并重注释一个断裂的羊毛硫细菌素合成基因簇。我们将此可能的羊毛硫细菌素命名为suicin，其基因簇包含9个合成相关基因suiAMTFEGKRI，并在不同的测序菌株中含有不同的插入或缺失突变，且修饰基因suiM中都被插入一个7.9kb的插入片段，可能导致其不能正常合成suicin。通过半体外合成系统，在大肠杆菌体内重构完整SuiM的修饰活性，体外重构SuiT的N端蛋白酶活性，合成获得了成熟的suicin。定点突变及质谱鉴定表明，suicin含有33个氨基酸，发生两分子脱水形成两个甲基羊毛硫氨酸，并含有一个特殊的二硫键，构成N端线形、C端球形的结构。抑菌谱实验表明，suicin对G+菌包括致病性链球菌和耐万古霉素粪肠球菌具有抑菌活性。进一步通过EMSA和GFP报告系统实验，我们发现毒力调控相关的SuiK/SuiR同时也是suicin的双组份调控系统，表明在羊毛硫细菌素基因簇破坏的情况下，羊毛硫细菌素的合成调控相关元件可能发生功能上的适应，参与调控细胞内其他蛋白包括毒力相关因子。Suicin与 Streptococcus bovis HJ50产生的bovicin HJ50具有相似的结构，尤其都含有特殊的二硫键结构，这在羊毛硫细菌素家族中非常罕见。以bovicin HJ50前肽BovA序列在NCBI数据库中进行搜索，发现至少存在16种BovA-like的蛋白序列。进一步分析表明，这类高度相似蛋白序列的编码基因在其基因组上邻近位置，存在相应羊毛硫细菌素的合成相关基因。 本研究通过PCR筛选，在Clostridiumperfringens D str JGS1721,Bacillus cereus As1.348和Bacillus thuringiensis As1.1013中发现三种新的bovicin HJ50-like羊毛硫细菌素合成基因簇。通过半体外合成系统合成获得相应的羊毛硫细菌素，分别命名为perecin，cereein和thuricin。结构初步解析表明，此类bovicin HJ50-like羊毛硫细菌素分子结构相似，尤其都含有保守的二硫键。二硫键破坏或取代使细菌素活性显著下降或丧失，表明二硫键对其活性至关重要。二硫键对细菌素二级结构没有显著影响，但二硫键对于维持其强疏水性具有重要作用，而这种强疏水性与细菌素发挥活性有密切关系。另外，我们在已测序的极端嗜热的B.cereus Q1基因组中发现一个新型的羊毛硫细菌合成基因簇，将其命名为cer，其含有羊毛硫细菌素合成相关基因cerAMRTPFE。与传统的羊毛硫细菌素合成基因簇不同，该基因簇含有七个串联排列的结构基因cerA1-cerA7，编码两种羊毛硫细菌素，分别命名为cerecidin A1和A7。通过PCR筛选，我们在B.cereus As1.1846中发现序列一致的cer基因簇。由于其不能够产生cerecidins，我们通过半体外合成系统合成获得大量的成熟的cerecidin A1和A7。结构解析表明，cerecidin A1与A7结构相似，仅相差2个氨基酸，都具有N端和C端两个非重叠的硫醚环，这种结构在羊毛硫细菌素中非常少见。Cerecidin A1和A7具有广泛地抑制G+细菌生长的能力，尤其cerecidinA7比A1的抑菌能力更强，能够抑制多药耐药性葡萄球菌(MDRSA)和万古霉素抗性肠球菌(VRE)。通过A1a扫描突变发现的cerecidin A7突变体Dhb13A具有增强的抑菌活性，甚至能够抑制链霉菌的生长。同时我们发现，修饰基因cerM的转录抑制导致cerecidins合成受阻，表明cerecidins的表达可能通过调控因子激活cerM的转录来实现。