内溶素（Endolysin）是一种由噬菌体编码的肽聚糖水解酶,主要通过破坏宿主细菌细胞来帮助自身释放子代,在噬菌体-细菌长期的互作与进化过程中起到了重要作用。有研究报道,宿主细菌能够通过水平基因转移、溶源转变等方式整合前噬菌体的基因获得除免疫外的其它新表型,并能够正常繁殖而不被裂解。本实验室前期研究发现噬菌体AP1利用内溶素蛋白（LysAP）来裂解水稻细菌性褐条病菌,然而对于宿主细菌是否也编码LysAP类似蛋白及其所发挥的生物学功能鲜有报道。本研究首次发现宿主水稻褐条病菌Acidovorax oryzae RS-2中存在与噬菌体AP1内溶素（LysAP）高度同源的蛋白（LysAo）。内溶素在噬菌体和宿主菌共同存在这一现象无疑凸显了其在噬菌体-宿主细菌互作中的重要性,迫切需要搞清楚类噬菌体内溶素在宿主细菌中的功能。为了进一步阐明噬菌体内溶素的作用机制及其在宿主细菌中存在的生物学功能,有助于全面理解噬菌体与水稻病原细菌的互作机制,本研究拟在实验室前期良好的基础上,开展如下工作:为了探究噬菌体内溶素LysAP的转运方式及影响其裂解效率的氨基酸位点,首先测定添加叠氮化钠后大肠杆菌的生长曲线,菌体裂解受到抑制,初步证实了LysAP是通过Sec蛋白转运到内膜上;其次,进行LysAP的点突变研究,发现保守位点的点突变（LysE15A）对细菌裂解有明显的抑制作用,而跨膜结构域（Transmembrane domain,TMD）附近的阳离子位点突变（LysR222A）仅有较弱的缓解裂解作用;最后,通过western blot（WB）发现LysR222A样品无法从细胞质中检测到蛋白质条带,说明R222电荷的改变并不影响其在膜上的锚定。为了探究类噬菌体内溶素LysAo的生物学功能,首先通过生物信息学预测分析得到LysAo属于内溶素Lyz＿like＿superfamily家族成员,与LysAP在蛋白结构上具有较高的相似性;其次构建过表达质粒p ET-28a-lysAo转化至大肠杆菌BL21（DE3）,通过测定生长曲线、进行荧光活死菌染色、革兰氏染色、透射电镜观察、β-半乳糖苷酶活性检测,发现LysAo蛋白大量表达会导致细菌细胞壁被裂解,生长速率受到抑制,证明LysAo蛋白具有裂解活性;接着构建缺失lysAo基因的突变体并比较其与野生型菌株在生长、游动性、生物膜形成、胞外多糖分泌、胞外酶活力、抵御噬菌体侵染以及耐过氧化氢能力的差异,结果显示突变体的过氧化氢耐受能力显著低于野生型;最后通过qPCR定量实验发现过氧化氢能够刺激lysAo编码基因的表达,通过细菌对过氧化氢清除力检测实验发现野生型去除过氧化氢能力较强,而其主要的三种抗氧化物酶活性无显著差异,同时进行水稻致病性检测发现缺失lysAo会降低细菌RS-2的致病能力。综上所述,本研究一方面揭示了噬菌体内溶素蛋白LysAP的裂解机制,为LysAP裂解功能的应用奠定理论基础;另一方面在宿主细菌中新发现与LysAP具有较高同源性的蛋白LysAo,并证明LysAo与细菌抵抗氧化逆境及其致病性相关,这不仅极大地丰富了水稻病原细菌的致病机制,更为研究噬菌体-宿主细菌的互作提供了新视野。