Holliday Junction是同源重组修复过程的重要中间结构,生物体可以利用特殊的酶对其进行加工处理,其中一类是HJ解离酶(HJ resolvase)。在古菌域中,普遍存在解离酶Hjc(Holliday junction cleavage)。前期研究中,我们筛选到了Sulfolobus islandicus细胞中一个可能与Hjc相互作用的功能未知的蛋白。生物信息学和生物化学分析结果表明该蛋白氨基端是典型的PIN结构域(Pili T N-terminal),中间为P-loop NTPase结构域,羧基端序列含较多赖氨酸。因该蛋白具有ATPase活性,我们将其命名为PINA(PIN domain ATPase)。为了进一步揭示Hjc的作用机理,阐释PINA的生理功能,本论文利用遗传学的方法对SisPINA(冰岛硫化叶菌PINA)的生物学功能和参与的途径进行了分析。首先,利用遗传回补体系分析了 SisPINA及其关键活性位点的必需性。对获得的各突变体回补菌株做了详细的基因型和表型分析。结果表明,SisPINA基因对维持细胞正常生长是必需的,同时其PIN结构域和P-loop NTPase结构域以及其羧基端富含赖氨酸基序都是必需的;SisPINA WalkerA基序的第261位赖氨酸及Walker B基序的第323位谷氨酸的丙氨酸突变体均不能回补野生型的SisPINA的基因功能,说明这两个位点是重要的活性位点。其次,我们尝试利用改造SisPINA基因的启动子来获得SisPINA低水平表达菌株,并对这些菌株的生长及其对损伤处理的敏感性进行了分析。最终获得的低水平表达菌株Sis/pK-A(38/2)SisPINA-T中目的蛋白的表达量下降了约65倍,但是却对UV和HU(hydroxyurea)两种DNA损伤处理并不敏感,初步推断SisPINA蛋白可能并不参与到UV和HU引起的DNA损伤修复中。进一步实验证明细胞内的SisPINA蛋白水平如果高于某一水平,则会影响细胞的正常生长暗示该蛋白的表达水平受到严格调控。最后,我们构建了野生型、ATPase活性缺失和DNA结合活性缺失突变体过量表达菌株并分析了相应的表型。一些丧失了 ATPase活性或DNA结合活性的SisPINA点突变蛋白的过表达后会对菌株的生长有明显的抑制作用,主要表现为生长速率减慢,但是对细胞形态却没有太大的影响。