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蓝细菌是一类能够进行放氧的光合作用的原核生物。Anabaena sp.PCC7120是一种能在缺乏化合态氮源的条件下进行固氮生长的丝状蓝细菌。丝状蓝细菌中的异型胞分化是一个复杂的过程，涉及到许多调控因子如HetR、PatS和PatA之间的相互作用。HetR是异型胞分化的最主要正调控因子，它是一个具有DNA结合活性的丝氨酸蛋白酶。PatS是关键的负调控因子，其C末端的五肽序列(RGSGR)对其功能的发挥起着重要的作用。PatA参与调控异型胞格式的形成，patA基因缺失突变体只能在丝状体的末端形成异型胞。本论文重点研究了Anabaena sp.PCC7120异型胞分化过程中patA基因表达的调控机制和PatS信号的加工机制。 为了研究异型胞分化过程中patA基因的表达情况，我们使用gfp-patA融合基因去回复patA突变体，回复突变体能够分化中间异型胞并表现出GFP荧光的梯度分布，即在异型胞及离异型胞较近的营养细胞中GFP荧光较弱，而在离异型胞较远的营养细胞中GFP荧光较强。通过免疫印迹，定量聚合酶链式反应和凝胶阻滞实验(EMSA)，我们发现patA的表达可能依赖于HetR并且Pats通过抑制HetR结合于patA的启动子区域来下调patA的转录。 为了研究异型胞分化过程中的Pats信号分子，我们用patS-gfp融合基因回复了patS突变体，并用GFP抗体从回复突变体中分离出了GFP融合蛋白。通过对GFP融合蛋白进行蛋白质测序，发现PatS-GFP融合蛋白在Pats的C末端被切开，因此表明PatS蛋白酶解产物可能被释放出来作为信号分子。通过生物信息学预测和实验验证，我们找到了一个胰蛋白酶样的丝氨酸蛋白酶PrcA可能参与了Pats信号分子和另一个也含有RGSGR基序的异型胞分化负调控因子HetN的加工过程。