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集胞藻PCC 6803是光合蓝细菌的一种模式菌株,经过合成生物学改造它能够直接利用二氧化碳来生产清洁生物能源乙醇。合成生物学的进步推进了以光合蓝细菌作为宿主菌来生产乙醇的实现;然而,蓝细菌对乙醇的耐受性非常低,这在很大程度上限制了利用这些可再生宿主系统生产乙醇的经济可行性。因此,研究蓝细菌对乙醇耐受的调控机理对于利用工程学方法改造蓝细菌,提高其乙醇耐受性从而构建出强壮的高产乙醇的耐受宿主菌具有重要的意义和价值。在实验室前期研究工作中,基于定量蛋白质组学和转录组学分析,我们发现乙醇胁迫条件下,集胞藻PCC 6803中部分调控蛋白表达上调。为了探究集胞藻对乙醇耐受的调控机理,本研究中,我们选取了集胞藻响应乙醇胁迫的三个转录调控基因sll0792、sll0794、sll1423,利用融合PCR技术与同源重组双交换构建了相应的基因缺失突变株;然后对这些突变株进行乙醇耐受性筛选分析,结果发现转录调控蛋白Sll0794与集胞藻PCC 6803对乙醇耐受相关。采用定量i TRAQ-LC-MS/MS蛋白质组学技术,我们初步鉴定了Sll0794可能的乙醇耐受性调控网络。蛋白质组学分析显示乙醇胁迫条件下,与野生株相比,sll0794基因缺失突变株中分别有54个蛋白表达下调,87个蛋白表达上调。此外,凝胶阻滞实验(EMSAs)结果显示转录调控蛋白Sll0794可以直接结合于基因sll1514,slr1512,slr1838的上游区域。其中,sll1514编码一种16.6 k Da大小的热激蛋白,slr1512是钠依赖性碳酸氢盐转运蛋白的编码基因,slr1838编码二氧化碳浓缩机制蛋白Ccm K。本研究得到了蛋白质组水平的由sll0794调控的乙醇耐受性调控网络,同时揭示了集胞藻中乙醇耐受调控机理的新见解。作为蓝细菌中第一个发现的与乙醇耐受相关的调控蛋白,其编码基因sll0794可以作为工程改造的靶基因用来提高集胞藻对乙醇的耐受性。