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大多数苏云金芽胞杆菌的伴胞晶体形成于芽胞外壁外侧,当芽胞成熟母细胞裂解后,晶体与芽胞分开处于游离状态；少数苏云金芽胞杆菌(如幕虫亚种)的伴胞晶体定位于芽胞外壁和芽胞衣之间,当母细胞裂解后伴胞晶体和芽胞连在一起不分离,这种的现象称为晶胞粘连现象(Spore-Crystal Association,简称SCA)。目前人们对这一特殊现象的认识不是很多,本研究以具有典型晶胞粘连表型的幕虫亚种菌株YBT-020为对象展开了相关工作。菌株YBT-020含有两个内生质粒pBMB26和pBMB28。前期研究表明控制YBT-020晶胞粘连现象的基因簇定位在这两个内生质粒上,该基因簇分别是位于pBMB26上的晶体蛋白基因cry26Aa和位于pBMB28上的五个基因scaABCDE;将YBT-020的内生质粒pBMB26消除后,所得突变株BMB1151不具有晶胞粘连现象,进一步验证了YBT-020的晶胞粘连现象与pBMB26相关这一结论。由于YBT-020的复杂性,前期研究并未获得仅消除了质粒pBMB28的突变株,从而无法进一步验证pBMB28和晶胞粘连现象的关系。本研究利用质粒不相容性原理对YBT-020的内生大质粒pBMB28进行消除,获得一株仅消除了质粒pBMB28的突变株,将其命名为BMB1602。 BMB1602能形成晶体但没有晶胞粘连现象。该实验直观地证明YBT-020的晶胞粘连现象与内生质粒pBMB28相关。前期研究表明YBT-020晶胞粘连现象由pBMB26上的晶体蛋白基因cry26Aa以及pBMB28上的五个基因scaABCDE共同控制,其中晶体蛋白基因cry26Aa是粘连晶体的主要成分,scaA和scaB决定晶体的定位,scaC、 scaD和scaE决定粘连现象的稳定。为了探究与晶体定位相关的蛋白ScaA和ScaB在晶胞粘连过程中行使的功能,本研究设计了蛋白相互作用实验。首先对Cry26Aa、 ScaA和ScaB三个蛋白进行异源表达和纯化,然后通过斑点杂交实验研究三个蛋白的相互作用关系。斑点杂交结果显示三个蛋白在体外没有相互作用,因此推测Cry26Aa、 ScaA和ScaB三个蛋白需要经过体内蛋白修饰才会发生相互作用或者Cry26Aa并不是通过与蛋白ScaA、 ScaB直接相互作用而定位在芽胞外壁内侧。菌株YBT-020的晶胞粘连表型具有Cry26Aa晶体蛋白特异性,其他晶体蛋白不能形成晶胞粘连表型。为了确定Cry26Aa中决定晶胞粘连表型的功能域及其结构特征,本研究从大区段互换、小片段缺失以及点突变三个层面展开了研究,结果如下：1、首先将Cry26Aa和其他晶体蛋白CrylCa、Cry7Ba的C/N半段进行互换,结果表明各C/N半段互换的融合蛋白不能在BMBJ1中形成晶胞粘连现象,即Cry26Aa的氨基半段或羧基半段不能控制YBT-020的晶胞粘连现象。2、然后对Cry26Aa的氨基末端第2-31位氨基酸、羧基末端第1105-1164位氨基酸、中间区域第661-700位氨基酸、DomainⅠ中第175-204位氨基酸、DomainⅡ中第298-327位氨基酸以及DomainⅢ中第539-568位氨基酸进行5个或10个氨基酸小片段缺失,结果表明在这些区域中均存在与晶胞粘连现象相关的序列。即Cry26Aa中决定晶胞粘连现象的功能域不是集中在某一区域,而是分散于整个氨基酸序列中。3、小片段缺失实验结果显示将Cry26Aa第3-11位氨基酸一起缺失后,所得的晶体蛋白可以形成晶体但不具有晶胞粘连现象；将Cry26Aa第12-21位氨基酸一起缺失后,所得的晶体蛋白可以形成晶体且部分晶体粘连部分不粘连。为了探究这些决定晶胞粘连现象的功能域的氨基酸特征,本研究对Cry26Aa中与粘连相关的第3-16位氨基酸进行丙氨酸扫描突变。结果显示分别对这14个氨基酸进行点突变后,点突变的Cry26Aa均能形成晶胞粘连现象。即Cry26Aa的第3-16位氨基酸之所以决定晶胞粘连现象的形成并不是因为该区域中存在特殊氨基酸,而是与其特殊的二级结构、三级结构有关。根据三个层面的研究结果可以知道：晶体蛋白Cry26Aa中决定晶胞粘连现象的关键位点没有规律可循,分散于整个氨基酸序列中,并且这些关键位点必须以区段的存在形式才能发挥作用,可能通过形成特殊的空间结构从而控制特殊的晶胞粘连表型的形成。