产酶溶杆菌(Lysobacter enzymogenes)是农业植物病害生物防治中一种重要的革兰氏阴性细菌,其由IV型菌毛(Type IV pili,T4P)介导的跳蹭行运动(twitching motility,TM)在抑制植物病原真菌的功能中具有重要作用。但是溶杆菌调控TM的功能机制还不清楚。本文以产酶溶杆菌OH11菌株作为模式菌,研究发现了两个TM调控因子,ChpA杂合的双组分蛋白和PilZ结构域蛋白,两者均正向调控菌体的TM。本研究发现杂合的双组分蛋白ChpA包含7个结构域,具有自身磷酸化、磷酸基团转移、磷酸受体的功能。实验表型显示出chpA缺失突变体菌落边缘的细胞不再向外滑动,证明了chp 的缺失突变体完全丧失了TM。进一步进行结构域缺失及表型检测,研究表明负责磷酸化和磷酸基团转移的结构域是ChpA调控TM必不可少的结构,而负责接受磷酸基团的结构域则是非必要的。此外本研究对chpA缺失突变体的转录组进行分析,发现ChpA参与调控243个基因的表达。这些基因表达的产物参与菌体的多种生理和生物进程,首次证明革兰氏阴性细菌中保守的ChpA广泛的影响着基因的表达。另一方面,研究发现很多细菌中PilZ结构域的蛋白参与调节多种生物功能如:运动性、致病性、表面粘附、生物膜。本文运用生物信息学、基因组学手段在产酶溶杆菌OH11基因组中发现一个PilZ结构域蛋白基因。氨基酸序列比对发现,PilZ不存在结合c-di-GMP所需的N端氨基酸结构RxxxR or DxSxxG,体外MST结合实验证实PilZ不能结合c-di-GMP。pilZ缺失突变后菌体的TM完全丧失。进一步利用细菌双杂交技术及体外蛋白-蛋白互作Pull down实验检测并确定PilZ能与T4P组装所必须的ATPase蛋白PilB发生相互作用。pilB缺失后产酶溶杆菌丧失TM,揭示了PilZ通过与PilB相互作用调节菌体的TM。最后我们预测两个蛋白的可能关键位点并进行点突变,结果发现PilZ的W71是其与PilB互作调控TM功能时的关键氨基酸位点而非Y24,而PilB的ATPase酶活中心关键氨基酸E333,K397则不是其与PilZ互作所必须的,但二者是PilB调控TM的关键位点,显示酶活中心不影响蛋白-蛋白互作。本文初步揭示了 ChpA调节TM时的磷酸化功能机制并证明其广泛调节多种基因的表达的功能,为进一步了解Pil-Chp信号系统在产酶溶杆菌中调控的生理生化功能机制提供理论基础。而PilZ与PilB相互作用并利用的关键结构位点调控菌体的运动机制,为后面进一步明确PilZ结合PilB调控途径引起的具体的生化机理奠定基础。