在还原状态下,天蓝色链霉球菌中的锌结合抗σ因子RsrA与RNA聚合酶σR因子结合,锌离子通过特定基序螯合于RsrA内,使RsrA-σR复合物结构更加稳定。在氧化状态或当菌体遭遇氧化胁迫时,RsrA蛋白形成分子内二硫键,二硫键涉及与锌离子结合的关键位点,于是锌离子被释放,随即RsrA与σR相互解离。自由态的σR因子一方面调控下游抗氧化胁迫系统相关基因(包括硫氧还蛋白系统和谷氧还蛋白系统等)转录、表达以抵御氧化胁迫,另一方面诱导σR因子自身基因的转录、表达,以提高σR因子的调控效率,使菌体内外氧还环境趋于平衡。然而,氧还环境响应因子RsrA的氧化过程尚不清楚,锌离子结合位点有关的二硫键形成模型仍然存在争议,为此我们设计了一种基于荧光共振能量转移技术的探针系统RCP-SYP,实时检测RsrA和σR因子相互作用的机制、RsrA响应氧还环境过程、锌离子作用以及RsrA对不同代谢途径产生的ROS的响应灵敏度。相关实验结果得到了其他技术平台的支持,包括基于生物膜干涉技术的大分子相互作用平台和圆二色谱分析仪。此外,基于RsrA的功能,开发了能够实时检测ROS的单分子双荧光体荧光共振能量转移传感器YRCP,并改造工程菌为ROS传感菌,以及具有同时检测ROS和α酮戊二酸(共表达YRCP和本课题组已构建的α酮戊二酸传感器)的双功能传感菌,提高了传感器的应用价值。