细菌 DNA骨架上的硫修饰是第一种在 DNA磷酸骨架上发现的生理性修饰，其化学结构为磷酸二酯键非桥联氧原子被硫原子以Rp构型取代成硫代磷酸二酯　　前期研究虽然揭示了DndA/IscS、DndB、DndC、DndD、DndE等5个蛋白与细菌 DNA骨架上的磷硫酰化修饰相关，但它们在 DNA硫修饰过程中是如何协同作用的却知之甚少。在研究沙门氏菌 S. enterica serovar Cerro87 Dnd蛋白功能的时候发现：DndC、DndD蛋白在大肠杆菌中异源表达时会形成包涵体，因此影响了整个 Dnd蛋白结构和功能研究。本研究发现：将整个 dnd基因簇作为一个整体在大肠杆菌中进行共表达，则每个 Dnd蛋白都会以可溶状态过表达，这暗示 Dnd蛋白之间存在相互作用并能稳定彼此的蛋白结构。共表达的策略是：在沙门氏菌的dndBCDE（简写为 dndBCDEs）的末端，即 DndE蛋白的羧基端融合组氨酸标签，通过连续镍亲和层析，肝素亲和层析和分子筛层析的三步纯化，可以纯化到接近等摩尔比 DndC、D、E，说明它们之间存在强烈相互作用形成蛋白复合物。同时发现，染色体上组成型表达的IscS蛋白也与 DndCDE蛋白共纯化。而在DndB蛋白的氨基端融合组氨酸标签的时候，只能纯化到DndB蛋白，说明 DndB不参与 Dnd蛋白复合物的形成。通过蛋白质凝胶迁移实验、凝胶过滤层析，非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳等实验技术，证实了 DndA/IscS、DndC、DndD、DndE四个蛋白以接近1：1：1：1的比例相互结合，形成一个表观分子量约670 kDa的稳定复合物。在这个复合物中，DndA/IscS与DndC之间相互作用，可以形成稳定的DndA/IscS-DndC亚复合物；DndC与 DndD之间相互作用，可形成 DndCD亚复合物；DndD与 DndE之间相互作用可形成DndDE亚复合物；DndA/IscS与 DndE之间，DndC与 DndE之间存在弱相互作用；而DndA/IscS与DndD没有检测到相互作用。　　为了探明其它细菌编码的Dnd蛋白是否形成类似的复合物，采取了同样的策略来研究荧光假单胞菌属Pf0-1的Dnd（简写为Dndp）蛋白，发现DndCDEp同样形成了复合物，这个复合物不能将大肠杆菌染色体表达的IscS共纯化，当同时表达荧光假单胞菌DndCDEp和 IscSp时，发现这四个蛋白之间能够形成接近1：1：1：1的复合物，但是，这个 dnd基因簇不能对大肠杆菌基因组 DNA进行硫修饰，加上目前也没有任何很强的体外生化证据支持仅仅依靠这五个Dnd蛋白在体外即可完成 DNA硫修饰。这暗示可能有其它蛋白参与 DNA硫修饰过程，这个蛋白有可能与荧光假单胞菌中的Dnd蛋白不匹配,或者是参与了某个蛋白辅因子的合成。　　为了证明蛋白相互作用在硫修饰过程中的重要性，本研究还对具有不同修饰靶序列的dnd基因簇进行了组合生物学研究。将来源于沙门氏菌 Salmonella enterica serovar Cerro87的dndE基因替换为来源于荧光假单胞菌属Pseudomonas fluorescens Pf0-1的dndE基因，再将杂合的dnd基因簇导入大肠杆菌作异源共表达。发现：来源于荧光假单胞菌的DndEp蛋白与来源于沙门氏菌的DndCDs虽然有相互作用，但该相互作用强度相对于本物种自身 Dnd蛋白之间的相互作用要弱许多；杂合基因簇的产物并没有对宿主的基因组 DNA产生修饰。同时其它物种之间杂合的dnd基因簇也没有产生修饰表型。该结果表明：Dnd蛋白之间的适配性对DNA硫修饰的完成至关重要。　　本论文研究成果将为未来 DNA磷硫酰化修饰发生的机制研究及 Dnd蛋白复合物的结构研究打下坚实基础，同时本研究采用的研究策略亦可以推广到原核生物同一操纵子内基因编码的蛋白质之间相互作用的研究当中。