细菌铁和血红素(heme)的利用是当前抗菌研究的热点。本研究针对鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer, RA)血红素转运系统,发现并鉴定了一种胞外的heme绑定蛋白hemophore。随后,通过生物信息学分析查找到了一个潜在编码hemophore蛋白的基因家族,我们选取其中一条基因并对其进行了克隆、原核表达、纯化及功能鉴定。最后,为达到抗菌目的,我们根据hemophore具有靶向转运heme的特点,找到了一种类似heme的药物SDNS (C32H22N6Na2O6S2),并初步探索了其在抗RA中的作用。本文主要试验结果如下：1鸭疫里默氏杆菌胞外heme绑定蛋白hemophore的发现及鉴定由于细菌血红素转运系统相关蛋白的表达受环境中铁离子或血红素浓度的调节,我们试图通过在铁离子限制性液体培养基或含血红素的液体培养基中提取RA的分泌蛋白,并鉴定其中是否含有heme绑定蛋白。结果我们在含血红素的LB液体培养基中通过TCA沉淀法提取到了一种小分子的heme绑定蛋白,而在铁离子限制性的TSB培养基中并没有提取到。说明此蛋白的表达是受环境中血红素的调控而不受铁离子的调控。随后,我们进一步利用血红素琼脂糖去捕获分泌物中的heme绑定蛋白。结果同样验证了该蛋白的存在。通过以上试验,表明鸭疫里默氏杆菌可编码并分泌胞外heme绑定蛋白,我们命名为鸭疫里默氏杆菌hemophore。2鸭疫里默氏杆菌编码潜在的hemophore由于鸭疫里默氏杆菌可分泌hemophore蛋白,我们试图通过生物信息学分析的方法去发现编码hemophore蛋白的基因。结果我们发现,在鸭疫里默氏杆菌RA-GD株基因组注释中有一条被注释为"extracellular heme-binding protein"的基因,可能为潜在的hemophore基因。通过序列比对,我们发现该基因及其同源基因在已测序的4株鸭疫里默氏杆菌中均有编码且存在一个基因家族。该基因家族包括3个基因,我们分别命名为hemophore1、hemophore2、hemophore3,它们之间序列相似性在70%以上。除RA-CH-1只编码hemophore 1、hemophore2且为双拷贝外,其余3株鸭疫里默氏杆菌均编码hemophore1、hemophore2、hemophore3且为单拷贝。信号肽预测显示该家族蛋白均含有信号肽,亚细胞定位预测表明该家族蛋白主要定位于细胞外。为对潜在hemophore的功能予以验证,我们对RA ATCC hemophore 1进行了克隆、原核表达和蛋白纯化。功能鉴定结果显示,hemophore 1具有绑定血红素的功能。3鸭疫里默氏杆菌hemophore可作为潜在的抗菌药物靶点鸭疫里默氏杆菌体外分离培养需要在血平板上才能生长,而在体内,血液是其感染的重要组织。因此我们推测,血液中的血红素对其生长起着至关重要的作用。通过基因组分析,我们也证明的这一点(Wang X.et al,2014)。如果我们可以阻断鸭疫里默氏杆菌对血红素的需求,我们就可以抑制该菌的生长。根据竞争性抑制的原理,我们发现了一种血红素类似物SDNS,并验证了其在体外的抑菌作用。结果表明,SDNS可以显著抑制鸭疫里默氏杆菌的生长。由于hemophore蛋白的分泌是细菌利用血红素的第一步,所以我们推测hemophore是SDNS的一个重要靶向蛋白。SDNS体内抗菌作用及安全性评价等有待进一步研究。