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红曲菌（Monascus spp．）是用来发酵生产红曲的微生物，它能够产生红曲色素、Monacolin K、γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid，GABA）、麦角固醇等生理活性物质，具有较高的商业价值。目前，国内外关于红曲菌的研究主要集中在菌种分类、选育，发酵条件研究，桔霉素检测等方面，关于其分子生物学的研究刚刚起步，其功能基因研究主要集中于色素、桔霉素和Monacolin K代谢调控途径等方面。
双组分系统是细菌、植物与真菌中均存在的一种信号传导途径，其包含组氨酸蛋白激酶与应答调节蛋白两个组分。研究表明，双组分系统在丝状真菌中与氧化应激应答、渗透压应答及孢子形成有关。目前为止，在红曲菌中关于双组分系统的研究尚未见报道。
本实验室前期采用根癌农杆菌介导的转化方法建立了包含10000多株T-DNA突变子的红色红曲菌（M．ruber）M-7转化库。本实验从转化库中选出8株T-DNA插入突变子，并对其菌落形态和显微形态进行了观察。在此基础上，采用TAIL-PCR分离得到4株突变子的T-DNA侧翼序列，并利用SON-PCR．对其中1株突变子DNA序列进行了延伸，总共获得5个基因，发现其中一个基因mrr的编码蛋白与曲霉属（Aspergillus spp．）压力应答调节蛋白高度同源，利用基因敲除的方法对其功能进行了初步研究，主要研究内容如下：
1红色红曲菌突变子T-DNA侧翼序列的克隆
通过对143株T-DNA插入突变子与出发菌株M-7菌落形态进行比较，筛选得到8株菌落形态发生变化的突变子并对其显微形态进行了观察。采用TAIL-PCR法对上述8株突变子T-DNA插入位点的侧翼序列进行了扩增，得到了3192＃、3440＃、2341＃、3725＃4株突变子T-DNA插入位点侧翼序列。其中，突变子3192＃扩增序列726bp，与构巢曲霉（Aspergillus nidulans）压力应答调节蛋白编码基因重叠101bp。利用SON-PCR对此序列进行延伸后获得全长为13649bp的DNA序列。此序列共包含5个基因，其编码氨基酸序列分别与曲霉属Cog6、Nil3蛋白、BolA蛋白、AhpC/TSA家族蛋白及压力应答调节蛋白的同源性达到80％以上。
2 mrr基因敲除
压力应答调节蛋白编码基因全长2356bp，包含6个外显子，5个内含子，预测蛋白含634个氨基酸，具有一个保守的接受结构域和一个DNA结合区，这两者是应答调节蛋白的基本原件。推测该基因可能是红色红曲菌双组分系统中应答调节蛋白编码基因，将其命名为mrr（Monascus ruber response regulator）。构建mrr基因敲除载体pCMRR，并利用农杆菌介导转化的方法成功获得3株△mrr突变子。
3 mrr功能初步研究
对△mrr突变子的性状进行了初步的研究，发现mrr基因的缺失使得红曲菌的生长速度加快，有性发育滞后。Mrr基因的缺失对于红曲菌耐渗特性影响不显著，但其缺失使得红曲菌对外界氧化压力的敏感性增大，△mrr突变子H2O2最大耐受浓度低于0.3mmol/L，而M-7的最大耐受浓度高于0.75mmol/L，推测mrr基因与红色红曲菌氧化应激信号传导和有性繁殖相关。