海洋石油污染日益严峻,海洋石油降解菌代谢机制研究一直是环境微生物学研究的热点之一。柴油食烷菌（Alcanivorax dieselolei）B5是本实验室发现的石油降解菌新种,广泛分布在各种海洋环境中,对各类烷烃有较强的降解能力。基于基因组、转录组以及功能基因的研究,我们实验室从中发现了多个烷烃感应、趋化、转运、调控的关键因子,并对其作用机制进行研究。我们发现,在信号传导与代谢调控系统中,Cyo末端氧化酶位于趋化系统与代谢系统之间,调控着不同链长烷烃的代谢途径,cyo D缺失会抑制长链烷烃的降解能力,而能促进短链烷烃的利用。同时Cyo末端氧化酶还能够负调控烷烃代谢相关基因alm R的表达。但Cyo末端氧化酶调控烷烃降解途径的机制仍不清楚。针对这一问题本研究对B5基因组进行深入分析,在cyo基因下游发现了B5T₀0995和B5T₀0996两个相关基因。通过同源分析和结构预测后,发现B5T₀0995基因编码一个N-端具有六次跨膜结构、C-端具有组氨酸激酶活性的激酶组分;而B5T₀0996基因编码产物被证明对烷烃降解相关基因alm R具有阻遏作用,两者构成双组份系统。同源分析结果表明,B5T₀0995基因编码的激酶组分在第三、四次跨膜结构之间存在一个保守的GGXXNPF七肽序列,该序列被认为是一个醌结合位点。将B5T₀0995和B5T₀0996基因编码蛋白体外纯化后进行体外磷酸化实验。实验发现B5T₀0995基因编码的蛋白在ATP存在的情况下可以发生自我磷酸化过程,该磷酸化过程可以被氧化型醌抑制。同时发现,自我磷酸化的B5T₀0995编码蛋白可以磷酸化B5T₀0996基因编码蛋白,即B5T₀0995和B5T₀0996基因编码产物可以构成双组份系统,且醌能够影响激酶组分的自我磷酸化过程。研究结果表明,在B5菌株的好氧呼吸链中,上游电子供体将电子传递给氧化型醌（CoQ）,使其发生还原反应变成还原型醌（QH₂）。还原型醌被Cyo末端氧化酶氧化变成氧化型醌,电子被末端氧化酶传递给O₂,变成H₂O,从而完成电子传递。B5T₀0995和B5T₀0996基因编码的双组份系统中的感应组分能够感应还原型醌,从而组氨酸激酶活性被激活,激酶组分发生自我磷酸化后将磷酸基团转移至B5T₀0996基因编码的调控组分,使其发生结构改变。随后调控组分作为调控蛋白调控烷烃代谢相关基因表达。