（一）、项目进展情况以及取得的成绩：
1. 分析褐黄孢链霉菌中ROS与氧化响应蛋白OxyR对纳他霉素合成的影响
OxyR属于LysR蛋白家族，是一种重要的ROS信号感应蛋白，N端具有DNA结合结构域，C端含有底物结合结构域。OxyR在H2O2的作用下形成可逆的二硫键，由还原型非激活态（OxyRred）转化为氧化型激活态（OxyRox），调控相关靶基因转录。本项目构建了OxyR菌株，并研究了OxyR在菌丝分化和纳他霉素生物合成的影响。研究结果显示，ROS信号响应蛋白OxyR编码基因的敲除显著降低了纳他霉素的生物合成（0.53 g/L），为出发菌株的11.8%；而回补该基因则恢复纳他霉素生物合成能力到3.24 g/L，表明OxyR是纳他霉素生物合成的正调控因子（图3）。
图3 OxyR对纳他霉素生物合成的影响
同时，我们分析了OxyR的缺失对菌丝分化的影响，扫描电镜结果分析发现，OxyR的缺失影响了菌丝的正常分化，使得MI到MII阶段的发育大大延迟，且产孢时间明显滞后；投射电镜进一步分析发现，OxyR缺失菌株中菌丝分化和孢子产生所需的隔膜明显被抑制。因此OxyR在MI-MII菌丝分化过程中也表现为正调控作用（图4）。
图3 OxyR对褐黄孢链霉菌菌丝分化的影响
2. 解析OxyR响应氧化还原方式
解析OxyR调控纳他霉素合成和菌丝分化靶基因，我们首先通过生物信息学手段筛选了其潜在可能的靶基因，利用SWISS-MEDOL和Discovery Studio 3.0构建的S. gilvosporeus OxyR三维结构模型结果表明，S. gilvosporeus还原态OxyR中Cys212与Cys221中心原子距离为14.896 Å，相比于E.coli中Cys199和 Cys208距离（17 Å）更近，更易于形成分子内二硫键；氧化态OxyR Cys212-Cys221结构域构象发生变化，Cys212与Cys221中心原子距离缩短为4.892 Å（图4A）。
OxyR是细菌调控胞内ROS浓度的重要分子，纳他霉素作为还原性次级代谢产物，其生物合成初步被证实受OxyR调控。OxyR蛋白四聚体（A、B、C、D）同源建模及OxyR-sgnR启动子序列的ZDock分析结果显示，四个OxyR单体的DNA结合结构域形成了类“扳手”结构，DNA分子正好穿过该结构。分子动力学模拟发现，还原态OxyR的“扳手”结构与DNA结合较为疏松；氧化态和过氧化态的DNA结合结构域构象则发生变化，氧化态OxyR的DNA结合部位收缩（图4B）。
以OxyR还原态作为分子对接受体，以H2O2为配体，CDock分子对接发现，OxyR中Cys212和Cys221是H2O2分子感应位点，且Thr142、Gly216和Ile220、Arg196可能分别同Cys212和Cys221构成OxyR信号识别和氧化的关键氨基酸位点（图4 C、D）。OxyR四聚体结构模型显示，四个OxyR单体信号感应结构域的Cys212相互靠近，13.48-22.28 Å范围内形成“H2O2反应口袋”，而Cys221则被包埋在蛋白内部。分子动力学分析发现Cys212在高浓度H2O2下，优先发生氧化或过氧化（图4 E）。因此，以上结果初步表明H2O2-OxyR信号通路中，OxyR可能以Cys212和Cys221及周边氨基酸位点构成信号感应关键氨基酸位点，感应H2O2信号分子。
图4 S. gilvosporeus OxyR感应H2O2反应口袋及DNA结合
（A）：S. gilvosporeus OxyR单体还原态和氧化态模型, 1：还原态；2：氧化态。（B）OxyR四聚体表面和 “扳手结合结构”。（C-D）：OxyR单体的Cys212和Cys221区域同H2O2的CDock分子对接及结合位点。（C）：OxyR四聚体Cys212的 “H2O2反应口袋”。
（二）、是否达到预期效果：是
（三）、项目开展中存在的问题：无
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