Alcaligenes faecalis中MarR家族转录调控因子NicR调控烟酸降解的分子机制及生态意义

本研究揭示了Alcaligenes faecalis JQ135中MarR家族转录调控因子NicR通过结合5′-GTNNAC-3′保守序列负调控烟酸（NA）降解基因簇nic的分子机制，解析了24种nic基因簇排列类型的多样性，为理解细菌降解吡啶衍生物的调控网络提供了新见解。

　　

烟酸（Nicotinic acid, NA）作为维生素B₃和NAD/NADP前体，在自然界循环中依赖微生物降解。然而，不同菌株中nic基因簇的调控机制存在显著差异，尤其对Alcaligenes faecalis这类环境工程菌的分子机制知之甚少。河南科技大学等单位的研究人员通过系统研究，发现JQ135菌株的nic基因簇呈现独特的双片段分布，其MarR家族调控因子NicR通过结合5′-GTNNAC-3′保守序列抑制五个操纵子转录，相关成果发表于《International Biodeterioration》。

研究采用RT-PCR分析nic基因转录单元，通过EMSA验证NicR与启动子结合特性，结合生物信息学比对24种nic基因簇排列类型。关键发现包括：1）JQ135的15个nic基因形成R、C、B、A、P五个操纵子，与Pseudomonas putida KT2440的基因同源性为42.9%-84.4%；2）NicR缺失使NA降解滞后期缩短，证实其阻遏作用；3）关键氨基酸Q64和V103决定NicR调控特异性。

研究结论表明，NicR通过多靶点协同调控实现NA降解的精细控制，其保守结合序列GTNNAC为MarR家族调控元件的新特征。该发现不仅阐明Alcaligenes属特有的nic基因簇进化规律，还为利用工程菌处理含吡啶污染物提供了理论依据。