DDT降解菌Ochrobactrum sp.DDT-2谷胱甘肽S-转移酶的克

发布时间：2020-05-06 21:32

【摘要】：有机氯农药曾广泛用于农业害虫与公共卫生防治,虽早已被禁,但如DDT等及其主要代谢产物在自然环境中的残留依然可以检测出来,存在一定的健康与生态风险。谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)作为一类保守的具有多种功能的超基因家族酶系,普遍存在生物体中。GSTs主要功能是催化内源、外源等有毒物质形成低毒易溶于水的化合物而排出体外,减少或避免对机体造成损害。本文通过对实验室保存的DDT降解菌Ochrobactrum sp.DDT-2进行全基因组测序分析,主要研究结果如下:(1)通过使用Illumina Hiseq和SOAPdenovo(v2.04),测序、组装、优化和补洞后获得了 DDT降解菌Ochrobactrum sp.DDT-2基因信息。通过组装序列、ncRNA信息、编码基因、COG、GO、KEGG功能注释,绘制得到了 DDT降解菌Ochrobbactrum sp.DDT-2基因组圈图。预测全基因组注释中编号为U1GM001187的基因序列,编码谷胱甘肽S-转移酶,命名为dhc基因,作用于DDT→DDE的转化。(2)利用PCR方法从DDT降解菌Ochrobactrum sp.DDT-2菌株中克隆到谷胱甘肽S-转移酶基因dhc,构建重组表达菌株,在IPTG(Isopropylβ-D-Thiogalactoside)的诱导下,在26kDa左右有明显的表达蛋白条带。试验表明其具有降解DDT、DDE和DDD的作用,DDT在dhc基因作用下降解为DDE,随后继续脱氯化氢生成DDMU,DDE和DDD都降解为DDMU。(3)纯化经IPTG诱导的重组表达蛋白,研究其酶学基础特性。纯化后的蛋白酶可在一个较宽的温度(20-45℃)和pH(6.0-7.0)范围内具有降解作用,同时还能降解七氯、林丹、百菌清和β-666,通过对代谢产物的分析得到纯化酶对其作用途径是:β-HCH→五氯环己烯;林丹—→五氯环己烯→三氯苯;百菌清→1,3-二酰胺-四氯苯;七氯→外环氧七氯。本研究获得的降解酶具有较好的降解能力,且具有较好的底物广泛性,有较好的潜在应用价值。
【图文】：

数据库,生物降解,氯苯酚,化合物

逦ＤＤＯＩＩ逦ＤＤＮＵ逡逑图２．８基因组预测ＤＤＴ降解菌Ｏｃ／ｗｏ６ａｃ／ｒｗｍ邋ｓｐ．邋ＤＤＴ－２对ＤＤＴ的降解途径逡逑Ｆｉｇ邋２．８邋Ｔｈｅ邋ｐｏｔｅｎｔｉａｌ邋ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｏｆ邋ＤＤＴ邋ｂｙ邋Ｏｃｈｒｏｂａｃｔｒｕｍ邋ｓｐ．邋ＤＤＴ－２邋ｏｎ逡逑ｔｈｅ邋ｂａｓｅ邋ｏｆ邋ｇｅｎｏｍｅ邋ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ逡逑ＤＤＴ生物降解通常是不完整的，并产生一些易于生物降解的化合物，如４－逡逑氯苯酚－乙酸盐和高度持久性化合物

氨基酸序列,同源建模,三级结构

－０．５９３。使用ＴＭＨＭＭ２．０预测，结果表明该蛋白氨基酸全位于细胞膜的表面，逡逑为非跨膜蛋白。逡逑将氨基酸序列递交到ＳＯＰＭＡ进行二级结构分析，结果如图２．９，可知该脱逡逑氯化氢蛋白的二级结构主要以ａ螺旋为主，占总结构的４２．１３％，其次是无规卷逡逑曲，占总结构的３６．１７％；邋Ｐ转角最少，仅占总结构的５．５３％，，使用ＳＭＡＲＴ服务逡逑器分析其结构功能域，该蛋白的６至８６位之间是ＧＳＴ＿Ｎ邋１２１结构功能域，１２６逡逑至２０６位之间是ＧＳＴ＿Ｃ＿３结构功能域
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q78;X592;X172

【参考文献】