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ATP结合盒式(ABC)转运体是生物体内一种必不可少的可跨越细胞膜转运物质的膜蛋白。在许多细菌中ABC转运体参与营养物质的吸收,细菌毒素的分泌以及将抗生素泵出细胞。目前已经发现几种ABC转运体在谷氨酸棒杆菌(C.glutamicum)摄取芳香族化合物的过程中起着重要作用。本课题前期研究中,通过分析野生菌和表达外源蛋白的工程菌之间的转录组数据差异,挖掘到C.glutamicum中一个由NCgl0909和NCgl0910共同编码的ABC转运体。通过生物信息学分析发现其与大肠杆菌、假单胞菌等物种中运输芳香族化合物的ABC转运体具有高度的序列相似性。经保守结构域分析推测这个转运体上游的基因NCgl0908编码能够氧化酚类和芳香族化合物的漆酶;NCgl0909基因编码具有结合和水解ATP功能的核苷酸结合结构域;NCgl0910基因编码用于识别和运输底物的跨膜结构域。这三个基因所组成的基因簇可能涉及到C.glutamicum中漆酶底物的运输及降解。随后利用qRT-PCR检测了C.glutamicum在漆酶底物诱导下的转录水平,发现NCgl0908基因和NCgl0910基因的转录水平均有所上调,最高可被上调5.76倍和3.93倍。在大肠杆菌中分别克隆表达并纯化了NCgl0908蛋白、NCgl0909蛋白以及NCgl0910蛋白来解析该转运体的功能。通过2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)法检测发现NCgl0908蛋白具有漆酶活性,表明NCgl0908可以分解C.glutamicum中的芳香族化合物。通过超微量ATP酶(ATPase)测定试剂盒发现NCgl0909蛋白具有ATPase活性,表明NCgl0909可能结合并水解ATP为物质的跨膜运输提供能量。通过等温滴定量热法(ITC)发现NCgl0910蛋白可以与三种典型的漆酶底物即ABTS、二甲氧基苯酚(DMP)、丁香醛连氮(SGZ)结合,表明NCgl0910可以识别特异性底物。通过液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)发现NCgl0909和NCgl0910基因双过表达菌株可以提高C.glutamicum摄取漆酶底物的能力,表明这个转运体确实可以运输漆酶底物。最后为了探究这两个基因对能量代谢以及外源蛋白表达的影响,测定了基因敲除、过表达菌株和野生型菌株的生长特性、胞内ATP含量以及增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的表达量。结果表明NCgl0909敲除菌株可以提高胞内ATP含量和EGFP的表达量,这一结果也与前期转录组数据推测NCgl0909基因是与能量代谢有关的结论相一致。本论文揭示了NCgl0909-NCgl0910是C.glutamicum中一个新的转运漆酶底物的ABC转运体,所得的初步研究结果将为探索C.glutamicum中涉及芳香族化合物转运的机制提供参考,也为C.glutamicum表达系统宿主改造奠定理论基础。