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本实验室保藏有一株胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）SM-01,能够合成分泌胞外多糖BMPS（Bacillus mucilaginosus polysaccharide）。该多糖具有较好的理化性质,在医用敷料、药物载体以及增强机体免疫等方面具有良好的应用前景。本论文考察了氮源及钙盐两种关键因素对B.mucilaginosus SM-01合成BMPS的影响,并通过差异蛋白质组学技术分别研究了氮源限制条件及添加碳酸钙条件下菌株的生理代谢变化,确定了影响多糖BMPS合成的关键蛋白及相关信息。在此工作基础上,对多糖BMPS的生物合成进行了代谢调控。本论文的主要研究工作如下:（1）B.mucilaginosus SM-01全蛋白双向电泳技术体系的建立。通过关键步骤优化,建立了B.mucilaginosus SM-01全蛋白的双向电泳技术体系:使用低浓度的盐酸多次处理菌体去除多糖,采用TCA丙酮/酚抽提结合法提取全蛋白,选用17 cm、pH4-7的线性IPG胶条,在程序Ⅱ条件下进行等电聚焦。在此条件下,获得了背景清晰、分辨率较高的双向电泳图谱。（2）氮源限制条件对BMPS合成的影响及差异蛋白质组学分析。氮源限制条件下（尿素0.3 g/L,葡萄糖60 g/L,C/N=171.8）,菌体干重达到2.6 g/L,多糖浓度提高到26.1 g/L,分别是氮源充足条件下（尿素3.0 g/L,葡萄糖60 g/L,C/N=17.6）的40.6%和1.9倍。对两种条件下的菌体蛋白进行差异蛋白质组学研究,通过双向电泳及质谱鉴定技术,成功鉴定差异蛋白34个。在氮源限制条件下,表达下调的蛋白点有25个,表达上调的蛋白点有9个。KEGG代谢通路分析表明,表达下调的蛋白多与碳水化合物、氨基酸、核苷酸等合成代谢相关。而与多糖合成相关的酶（甘露糖基转移酶）则明显表达上调。（3）碳酸钙对BMPS合成的影响及相关的差异蛋白质组学分析。添加5.0 g/L碳酸钙的条件下,菌体干重、多糖浓度及底物利用率分别较未添加碳酸钙的对照组提高了2.6、11.2和3.3倍,比细胞生长速率与比多糖合成速率也明显提高。对两种条件下的菌体蛋白进行差异蛋白质组学研究,成功鉴定差异蛋白34个。在添加碳酸钙的条件下,表达上调的蛋白点有13个,表达下调的蛋白点有21个。KEGG代谢通路分析表明,表达下调的蛋白多与碳水化合物、氨基酸、核苷酸等合成代谢相关。UDP-葡萄糖焦磷酸化酶与能量代谢相关蛋白则表达上调。（4）基于以上研究,对B.mucilaginosus SM-01发酵生产BMPS进行代谢调控。考察了糖基转移酶的激活剂Mn2+对BMPS合成的影响,结果表明,在5 L发酵罐中发酵至24 h时添加0.15 g/L的MnCl2·4H2O,多糖浓度提高到36.2 g/L,较对照组（28.8 g/L）提高了27.8%。