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脂肪酸是细胞膜的关键组成成分之一，与各种生物体的生长与新陈代谢息息相关。脂肪酸及其衍生物在食品、医药、化工等各个领域也发挥不可或缺的作用。大肠杆菌作为一种模式微生物，具有清晰的遗传背景、对其基因操作的方法成熟，是研究脂肪酸代谢机制的理想载体。细菌的脂肪酸合成酶与高等哺乳动物的有所不同，属于II型脂肪酸合成酶系。细菌的脂肪酸合成过程中每一步反应都由一种单独的酶催化，其合成过程以酰基载体蛋白（ACP）为载体。在大肠杆菌的脂肪酸合成途径中，乙酰辅酶A羧化酶(ACC)调控脂肪酸的合成。在此合成途径中，以重碳酸盐作为羧基来源，在ATP的参与下，乙酰辅酶A羧化酶负责催化乙酰辅酶A到丙二酰辅酶A合成反应。大肠杆菌中丙二酰辅酶A的合成过程是一个两步反应，反应的整个过程涉及到accABCD四种基因的表达产物的参与。反应的第一步是生物素羧基载体蛋白(BCCP;AccB)的生物素部分被羧化，此过程受到生物素羧化酶(BC; AccC)的催化；第二步反应是上述反应所形成的羧基从生物素羧基载体蛋白到乙酰辅酶A的转移,最终生成丙二酰辅酶A，此反应过程由AccA和AccD所组成的羧基转移酶催化。大肠杆菌的脂肪酸合成途经常作为II型脂肪酸合成酶系的模板,用于脂肪酸代谢调控机制的研究。本研究将重点放在accBC操纵子在大肠杆菌脂肪酸合成体系中受到BCCP的负调控作用的机制上。利用PCR方法，成功从大肠杆菌中扩增出accBC基因,长度约为3300bp。为了探究accB与/或accC基因的表达对accBC基因自身操纵子的转录是否产生影响，使accBC基因在accBC::lux融合（位于质粒pYHY98中）存在的情况下表达。对accBC启动子的转录融合研究表明，AccB与AccC的过量表达使融合报告的活性显著下降（p<0.01）,说明accBC基因的过量表达对accBC操纵子的转录有明显的抑制作用；在对数中后期诱导AccB过量表达时，accBC::lux融合的活性没有受到显著影响。用含有accD的质粒转化菌体时发现，羧基转移酶（AccD）的过量表达对accBC::lux融合活性没有产生显著的影响。对AccB蛋白首先利用阿拉伯糖诱导其过量表达，accBC::lux的融合活性受到显著抑制，随后添加葡萄糖抑制AccB蛋白的继续表达，但accBC::lux融合活性受到的抑制没有得到解除。利用IPTG对accB诱导表达40min后发现，accBC操纵子的转录受到AccB蛋白表达的抑制作用，几乎完全停止；含BCCP羧基末端87个氨基酸的蛋白过量表达的情况下，accBC操纵子的转录量没有明显的差异；Northern杂交结果表明，accB基因的表达产物是自身调节的细胞信号；AccB蛋白氨基末端的68个氨基酸过量表达的情况下，对accBC操纵子的转录明显具有不利影响。将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中的accB基因在大肠杆菌（ΔaccB）中表达。实验结果表明，虽然枯草芽孢杆菌AccB蛋白能互补大肠杆菌AccB蛋白的活性，但对大肠杆菌accBC基因转录的不具有负调控作用。将含有大肠杆菌AccB蛋白氨基末端44个氨基酸的片段与枯草芽孢杆菌AccB蛋白羧基末端的生物素酰化域组成嵌合蛋白，此蛋白既能互补大肠杆菌AccB蛋白的活性，又对大肠杆菌accBC操纵子的转录具有显著的负调控作用。对比大肠杆菌accA和accA/accB基因被敲除的两种情况发现，当accA与accB基因同时被敲除时，accBC操纵子的转录水平明显高于单独敲除accA基因时的水平。利用来自于三叶草根瘤菌（Rhizobium trifolii）的丙二酰辅酶A合成酶基因（matABC）可以使大肠杆菌不依赖于乙酰辅酶A羧化酶反应，绕过內源途径，利用外源途径合成丙二酰辅酶A，以5%蔗糖作为渗透压稳定剂时，菌体的生长速度最快。