哈氏噬纖維細菌類多糖利用（PUL-like）基因簇中基因chu 1 279在纖維素降解中的作用
發(fā)布時間：2025-01-15 19:04
木質纖維素是自然界最豐富的可再生生物質資源,其高效降解轉化可以生產(chǎn)生物燃料和其它生物基產(chǎn)品,具有廣闊的應用前景。自然界中存在著一些能夠高效降解纖維素的微生物,其中,擬桿菌門成員往往通過基因組中的多糖利用座位（Polysaccharide utilization locus,PULs）基因簇編碼的淀粉利用系統(tǒng)（Starch Utilization System,Sus）或類淀粉利用系統(tǒng)（Sus-like）實現(xiàn)多糖底物的降解、吸收與利用。擬桿菌門的哈氏噬纖維菌（Cytophaga hutchinsoni）是一種能夠高效降解水不溶性結晶纖維素的好氧的革蘭氏陰性菌。與已知的其它微生物降解纖維素的策略不同,C.hutchinsoni不分泌胞外游離的纖維素酶也不在細胞表面形成纖維小體結構,其纖維素酶結構中也不含明顯的能夠與纖維素結合的碳水化合物結合模塊（Carbohydrate Binding Modle,CBM）,人們推測,C.hutchinsoni可能利用一種新穎的機制完成對結晶纖維素的高效降解,但是這種機制目前還不是十分清楚。本實驗室研究發(fā)現(xiàn),C.hutchiinsoni中可能存在一個與PUL...
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 纖維素的結構
1.2 纖維素的生物降解
1.2.1 纖維素降解微生物
1.2.2 纖維素的生物降解策略
1.3 多糖利用座位的研究
1.4 碳水化合物結合模塊的分類與功能
1.5 哈氏噬纖維菌的研究
1.5.1 哈氏噬纖維素菌中多糖利用座位的研究
1.5.2 哈氏噬纖維菌纖維素吸附的研究
1.6 論文立題依據(jù)及研究內容
第二章 chu1279缺失突變株構建及表型分析
2.1 材料與試劑
2.1.1 菌株與質粒
2.1.2 引物
2.1.3 主要儀器
2.1.4 主要試劑
2.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
2.2 實驗方法
2.2.1 生物信息學分析
2.2.2 常規(guī)分子生物學實驗方法
2.2.3 C.hutchinsonii基因組提取
2.2.4 C.hutchinsonii電轉化
2.2.5 回補載體構建
2.2.6 C.hutchinsonii生長性質測定
2.2.7 C.hutchinsonii纖維素酶酶活測定
2.2.8 菌體的纖維素吸附測定
2.3 結果與分析
2.3.1 chu1279基因序列分析
2.3.2 chu1279缺失突變株的構建
2.3.3 突變株Δ1279在不同碳源培養(yǎng)基中的生長測定
2.3.4 突變株Δ1279纖維素酶活測定
2.3.5 突變株Δ1279對纖維素吸附能力測定
2.4 小結與討論
第三章 CHU1279重組蛋白的表達純化與功能探究
3.1 材料與試劑
3.1.1 菌株與質粒
3.1.2 引物
3.1.3 主要儀器
3.1.4 主要試劑
3.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
3.2 實驗方法
3.2.1 重組表達質粒與重組工程菌株的構建
3.2.2 蛋白誘導表達與純化
3.2.3 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳
3.2.4 蛋白濃度測定
3.2.5 蛋白緩沖液置換方法
3.2.6 蛋白吸附多糖能力的測定
3.2.7 SEM觀察CHU1279孵育濾紙表面纖維素形態(tài)變化
3.2.8 DSC測定熱穩(wěn)定性變化
3.2.9 蛋白結晶條件篩選與優(yōu)化
3.2.10 XRD檢測CHU1279孵育纖維素結晶度變化
3.3 結果與分析
3.3.1 重組蛋白的異源表達與純化
3.3.2 蛋白吸附性質測定
3.3.3 差示掃描量熱法測定熱穩(wěn)定性變化
3.3.4 SEM觀察CHU1279對濾紙表面纖維素結構的破壞作用
3.3.5 CHU1279蛋白結晶條件篩選與優(yōu)化
3.3.6 CHU1279同源蛋白功能研究
3.4 討論與小結
第四章 CHU1279參與吸附纖維素的重要氨基酸位點的鑒定
4.1 材料與試劑
4.1.1 菌株與質粒
4.1.2 引物
4.1.3 主要儀器
4.1.4 主要試劑
4.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
4.2 實驗方法
4.2.1 CHU1279突變體構建方法
4.2.2 突變體蛋白對纖維素吸附定性定量實驗
4.2.3 圓二色譜測定蛋白二級結構變化
4.3 實驗結果
4.3.1 CHU1279突變體構建及表達
4.3.2 突變體蛋白與纖維素的結合作用分析
4.3.3 圓二色譜測定氨基酸點突變對CHU1279二級結構的影響
4.4 討論與小結
全文總結
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號：4027722
【文章頁數(shù)】：110 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 纖維素的結構
1.2 纖維素的生物降解
1.2.1 纖維素降解微生物
1.2.2 纖維素的生物降解策略
1.3 多糖利用座位的研究
1.4 碳水化合物結合模塊的分類與功能
1.5 哈氏噬纖維菌的研究
1.5.1 哈氏噬纖維素菌中多糖利用座位的研究
1.5.2 哈氏噬纖維菌纖維素吸附的研究
1.6 論文立題依據(jù)及研究內容
第二章 chu1279缺失突變株構建及表型分析
2.1 材料與試劑
2.1.1 菌株與質粒
2.1.2 引物
2.1.3 主要儀器
2.1.4 主要試劑
2.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
2.2 實驗方法
2.2.1 生物信息學分析
2.2.2 常規(guī)分子生物學實驗方法
2.2.3 C.hutchinsonii基因組提取
2.2.4 C.hutchinsonii電轉化
2.2.5 回補載體構建
2.2.6 C.hutchinsonii生長性質測定
2.2.7 C.hutchinsonii纖維素酶酶活測定
2.2.8 菌體的纖維素吸附測定
2.3 結果與分析
2.3.1 chu1279基因序列分析
2.3.2 chu1279缺失突變株的構建
2.3.3 突變株Δ1279在不同碳源培養(yǎng)基中的生長測定
2.3.4 突變株Δ1279纖維素酶活測定
2.3.5 突變株Δ1279對纖維素吸附能力測定
2.4 小結與討論
第三章 CHU1279重組蛋白的表達純化與功能探究
3.1 材料與試劑
3.1.1 菌株與質粒
3.1.2 引物
3.1.3 主要儀器
3.1.4 主要試劑
3.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
3.2 實驗方法
3.2.1 重組表達質粒與重組工程菌株的構建
3.2.2 蛋白誘導表達與純化
3.2.3 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳
3.2.4 蛋白濃度測定
3.2.5 蛋白緩沖液置換方法
3.2.6 蛋白吸附多糖能力的測定
3.2.7 SEM觀察CHU1279孵育濾紙表面纖維素形態(tài)變化
3.2.8 DSC測定熱穩(wěn)定性變化
3.2.9 蛋白結晶條件篩選與優(yōu)化
3.2.10 XRD檢測CHU1279孵育纖維素結晶度變化
3.3 結果與分析
3.3.1 重組蛋白的異源表達與純化
3.3.2 蛋白吸附性質測定
3.3.3 差示掃描量熱法測定熱穩(wěn)定性變化
3.3.4 SEM觀察CHU1279對濾紙表面纖維素結構的破壞作用
3.3.5 CHU1279蛋白結晶條件篩選與優(yōu)化
3.3.6 CHU1279同源蛋白功能研究
3.4 討論與小結
第四章 CHU1279參與吸附纖維素的重要氨基酸位點的鑒定
4.1 材料與試劑
4.1.1 菌株與質粒
4.1.2 引物
4.1.3 主要儀器
4.1.4 主要試劑
4.1.5 培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件
4.2 實驗方法
4.2.1 CHU1279突變體構建方法
4.2.2 突變體蛋白對纖維素吸附定性定量實驗
4.2.3 圓二色譜測定蛋白二級結構變化
4.3 實驗結果
4.3.1 CHU1279突變體構建及表達
4.3.2 突變體蛋白與纖維素的結合作用分析
4.3.3 圓二色譜測定氨基酸點突變對CHU1279二級結構的影響
4.4 討論與小結
全文總結
參考文獻
致謝
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號：4027722
本文鏈接：http://www.lk138.cn/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/4027722.html
最近更新
教材專著
