任明婧，陶德江，程 雷，梁 杉，王成涛

(北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心/北京市食品添加剂工程技术研究中心，北京 100048)

靛蓝是一种重要的颜料，广泛用于食品生产[1]。但天然靛蓝色素相对稀少，来源有限，主要是通过化学合成制造[2]，而化学合成靛蓝色素由于原料和中间产物会对环境造成污染[3-4]。因此，靛蓝的生物合成受到了广泛的关注。

在实验室前期的研究中，我们发现PseudomonasputidaB3中靛蓝生物合成关键酶基因styAB上游存在一个二元调控系统StyS-StyR。将styAB基因进行诱导型表达后发现，其表达水平与二元调控系统StyS-StyR的调控密切相关[5]。表1展示了styS和styR基因及其表达的蛋白质序列与其他报道的styS和styR基因的差异比较。表1表明，苯乙烯降解基因簇的转录调控因子基因序列是保守的，并且与甲苯降解细菌中常见的todS和todT二元调控系统具有高度同源性[6]。

表1 Pseudomonas putida B3 中styS和styR基因及其产物与其他已知来源菌种对比Tab.1 Comparison of Pseudomonas putida B3 styS and styR genes and their products with other known bacteria

由于表达产物的结构相似性，styS和styR基因可能以二元调节系统的形式调节整个苯乙烯降解基因簇的转录，类似于经典的二元调节系统todS和todT[7]。StyS激酶的信号转导由组氨酸激酶结构域外部的感应外部刺激的区域引发，从而导致自磷酸化，然后将磷酸基团转移至下游调节蛋白的天冬氨酸残基，磷酸化的反应调节蛋白与DNA或其他调节相关基因表达的配体结合[8-12]。

但激酶蛋白StyS的自磷酸化的位点和传导机制尚未探明，此磷酸信号传导过程对靛蓝色素生物代谢途径的调节效应及其作用机理尚不明确，这可能限制了这种重要的天然色素的深入开发和应用[13]。……