二氧化碳浓缩机制(CCM)是蓝细菌为了适应环境中二氧化碳浓度降低而进化出的高效的碳源固定系统,主要包括羧酶体、无机碳源转运系统和调节系统。当环境中无机碳源缺乏时,细胞内无机碳源转运系统特异性地将外界环境中无机碳源转运至细胞内,并在羧酶体内完成碳源的固定。目前研究表明:蓝细菌二氧化碳浓缩机制对无机碳源的响应是通过LysR家族蛋白对无机碳源转运系统的调节实现的,其中CmpR和NdhR已经被证实是无机碳源转运子的重要转录调节因子。在集胞蓝细菌PCC 6803中,NtcB已经被证实是参与硝酸盐同化过程的转录调节因子,本研究进一步发现NtcB还参与蓝细菌无机碳源代谢过程的调控。结果表明:(1)无机碳源缺乏可以显著诱导ntcB上调表达;(2)缺失导致羧酶体编码基因ccmK1-ccmK2和rbcL的转录受到抑制,对无机碳源缺失信号的响应延迟,同时,细胞内羧酶体数目对无机碳源缺失信号的响应也发生延迟;(3)细菌单杂交数据显示NtcB不直接调控无机碳源转运子和羧酶体编码基因的表达,可能通过正调控NdhR蛋白编码基因sll1594的转录参与无机碳源缺乏信号的响应,同时NtcB和NdhR可以在转录水平上相互调控;(4)体外分析显示:NtcA与NtcB也可以在转录水平上相互调控;(5)RT-qPCR分析表明:在无机碳源缺乏早期,ntcA和nirA瞬时上调表达依赖于ntcB和ndhR的表达。综上,蓝细菌在适应无机碳源缺乏过程中,ntcB、ndhR和ntcA之间存在复杂的相互调控关系共同调节蓝细菌对无机碳源缺乏的响应机制,同时,NtcB对无机碳源缺乏条件下细胞内碳/氮代谢的调节具有至关重要的作用。