一氧化氮合酶（NOS）是一种基于亚铁血红素的单个氧化酶,具有将L-精氨酸氧化成NO和瓜氨酸的功能。它合成的NO作为一种化学信号分子和细胞毒剂,在高级生物体中具有极其广泛的生物调控作用。虽然人类在许多细菌中也发现了类似于真核生物一氧化氮合酶（euNOS）的基因序列,但迄今为止我们只研究了少数细菌的一氧化氮合酶（bNOS）的功能。据研究显示,哺乳动物的一氧化氮合酶具有一个氧化域和一个专门提供电子的还原域。但细菌中的一氧化氮合酶却缺乏还原域和类似专门的电子供体。因此,有些人推断bNOS的功能可能不同于euNOS的功能,包括消化不同的代谢物质和抗氧化保护能力方面关于bNOS的研究可能会令人类对NOS的机理有全新的认识,并发现NOS的新功能。由于阿维链霉菌基因组中也存在着bNOS的一段高同源性的未知基因序列。本文决定对阿维链霉菌的类似nos基因序列进一步确认,并对其在链霉菌属的生物功能进行初步研究,以进一步丰富关于微生物bNOS的功能研究材料,为微生物的科学利用提供新的思路。本文从基因组提取阿维链霉菌基因组DNA,通过PCR手段成功钓取到阿维链霉菌一氧化氮合酶类似基因（sanos）DNA。经生物信息学的分析,发现该序列与NCBI上公布的NOS Streptomyces avermitilisMA-4680DNA（编号为NC-003155）的同源性高达99%,与Streptomyces scabiei（编号为NC-013929）的同源性高达84%,与Homo sapiens（编号为NP₀01123373.1）的同源性达69%,可初步确定为一氧化氮合酶序列。此外,该序列由516aa组成,分子量约为56.4kDa,理论等电点pI=6.71,为不稳定的亲水性蛋白。而且相较大多数细菌一氧化氮合酶,它的N-端具有N-端钩和锌环指区域,与哺乳动物的一氧化氮合酶结构更加接近。为进一步验证sanos是真正的一氧化氮合酶序列,我们设计了阿维链霉菌一氧化氮合酶（saNOS）体外转录实验,通过构建pET28a-saNOS表达载体,并利用IPTG诱导saNOS在大肠杆菌中进行表达,并对诱导表达体系进行了优化。实验结果显示,当IPTG浓度为0.2mM, IPTG诱导表达时间为8h时,saNOS蛋白表达量最大。经一氧化氮合酶试剂盒测定saNOS活性,确定sanos是一氧化氮介酶序列,且能转求翻译成具有活性的一氧化氮合酶。在此基础上,本文通过接合转导技术获得拥有saNOS基因的天蓝色链霉菌突变株M-1,并利用RT-PCR技术验证了saNOS在天蓝色链霉菌中的表达效果。结果发现,突变株M-1相较原始菌株,气生菌丝和包子发育都有所延缓,但抗生索Act和Red的生产时间则不变。其中,Act合成量提高,Red合成量降低。此外,通过研究添加NO供体SNP、NO淬灭剂cPTIO和NO抑制剂L-NMMA对阿维链霉菌的影响,发现高浓度NO能延缓阿维链霉菌的形态分化,且能提高黑色素的分泌量。因此,我们可推断：在形态分化方面,saNOS产生的高浓度NO虽然不会阻断链霉菌的形态分化过程,但具有延缓作用。在次生代谢方面,saNOS产生的高浓度NO虽然并不直接参与链霉菌的次生代谢物质的合成过程,但能作为一种化学信号分子,对其产生调控作用。但是,具体的信号调控过程还有待进一步研究。