外向转运蛋白对重组大肠杆菌5-氨基乙酰丙酸发酵的影响
发布时间：2021-06-22 22:27
5-氨基乙酰;丙酸（5-aminolevulinic acid）,简称ALA,是一种广泛存在于生物体代谢过程中的非蛋白类氨基酸。ALA是各种生物体内四吡咯类化合物合成的共同前体,由于其特有的光化学活性,在农业和医学领域有巨大的应用价值。相对于化学合成法,生物发酵法生产ALA能够大幅降低成本,受到广泛关注。在ALA生产菌中,随着胞内ALA浓度的不断提高,其下游四吡咯类化合物合成速率也随之增加,也即ALA的消耗速率增加,不利于ALA的进一步积累。若能及时地将ALA转运至胞外,使胞内ALA的含量保持在较低的水平,就能降低ALA的消耗。尽管目前还未发现ALA的特异性外向转运蛋白,但细胞内一些氨基酸等小分子的结构和ALA有一定的相似性,且这些小分子的特异性外向转运蛋白已经有文献报道,研究这些外向转运蛋白对ALA的转运作用,从中筛选有利于重组大肠杆菌发酵生产ALA的转运蛋白,是本文的主要研究目标。首先根据文献资料,从细菌中选择并克隆了 16种外向转运蛋白,分别构建了相应的过表达菌株。在优化后的摇瓶培养基中培养,比较了过表达不同外向转运蛋白对ALA胞外积累的影响,发现rhtA基因过表达使ALA胞外积...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３生物体中ＡＬＡ代谢途径??Ｆｉｇ．?１．３?Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＡＬＡ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｓｍｓ??
表１．４微生物分泌及吸收化学物质的主要方式??Ｔａｂｌｅ?１．４?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｗａｙ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｏｕｔｐｕｔ?ａｎｄ?ｕｐｔａｋｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌｓ??Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ?ｐｒｏｔｅｉｎ?Ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ?ｏｆ?ｅｎｅｒｇｙ?Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??Ｆｒｅｅ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｈｉｇｈ?ｔｏ?Ｌｏｗ?ＮＯ?ＮＯ?０２，?Ｃ０２，?ｅｔｈａｎｏｌ，?ｇｌｙｃｅｒｏｌ??Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｄ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｈｉｇｈ?ｔｏ?Ｌｏｗ?ＹＥＳ?ＮＯ?Ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄｓ，?ｖｉｔａｍｉｎｓ，?ｓｕｇａｒ??Ａｃｔｉｖｅ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?Ｌｏｗ?ｔｏ?Ｈｉｇｈ?ＹＥＳ?ＹＥＳ?ｉｏｎｓ，?ｇｌｕｃｏｓｅ，?ａｃｅｔｉｃ，?ｌａｃｔｉｃ，?ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ??１．４．１小分子化合物外向转运蛋白??转运蛋白可以根据它们的结构、运输方式、能量耦合机制和功能特性来划分??成不同的家族。不同转运家族之间的功能关系复杂多样，其中，至少２４个转运??蛋白家族含有氨基酸及其类似物的转运蛋白。２０１２年，马蓉等ｔ８Ｇ］针对大肠杆菌??中氨基酸转运蛋白的种类、结构和转运机制之间的区别，进行了详实而细致的整??理与总结。转运蛋白对底物转运的方向有向外和向内两种，称为分泌和吸收（见??图?１．５）。??
?第一章文献综述??谢通路，将氨基酸及其外向转运蛋白绘制如下Ｃ图１．６）。??从图中可以直观地看到，不同的氨基酸外向转运蛋白在底物谱上有宽有窄，??而不同的氨基酸对应的外向转运蛋白同样有多有少。通过它们之间的联系，可以??利用底物相似性快速寻找潜在的有作用的外向转运蛋白，或者在已知某一外向转??运蛋白有效情况下根据底物谱重合程度来挑选其他可能有作用的外向转运蛋白。??ｚ?＾?Ｇｌｕｃｏｓｅ??／／?／?ｐｅｎｔｏｓｅＡ?＼＼??Ｉ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?＼?，?＼?＼??、、Ｈｉｓ，?ｃｙｃｌｅ?ｒ?ｇｌｕｃｏｓｅ－６－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??＼?ｙ?ｒ?－?Ｙｆ，Ｋ??Ｐｈｅ＾?？触。??Ｔ?、?：：：?每？?Ｂｃｒ??１?ｙｒ－??＊＊?３－ｐｈｏｓｐｈｏｇｉｙｃｅｒａｔｅ??＾—？?Ｃｙｓ????扣＂Ｔｒｐ，??！?★?、、＇?ｔ〇／ｃ??…■、？＇：＇?Ｐｈｏｓｐｈｏｅｎｏｉｐｙｒｕｖａｔｅ?Ｍｅｔ?＇二－如５??９?ｒｒ?ｌｉｅ?Ｉ?ｒ?—｜ｉ??＿?Ａ?ｐｙｒｕｖａｔｅ?——
【参考文献】：
期刊论文
[1]大肠杆菌氨基酸转运蛋白的研究进展[J]. 马蓉,张立军,丁锐,敖永华,胡紫菱,刘姗. 科技通报. 2012(03)
[2]5-氨基乙酰丙酸对中华稻蝗（Oxya chinensis）的杀虫活性及对3种酶活性的影响[J]. 阴琨,马恩波,薛春荣,吴海花,郭亚平,张建珍. 中国农业科学. 2008(07)
[3]光合细菌产生5-氨基乙酰丙酸（ALA）的研究[J]. 刘秀艳,徐向阳,陈蔚青. 浙江大学学报(理学版). 2002(03)
[4]5-氨基乙酰丙酸的植物生理活性[J]. 张一宾,周燚. 世界农药. 2000(03)
[5]重组大肠杆菌高密度发酵研究进展[J]. 李民,陈常庆. 生物工程进展. 2000(02)
博士论文
[1]产5-氨基乙酰丙酸重组菌的优化和发酵过程调控研究[D]. 傅维琦.浙江大学 2009
硕士论文
[1]大肠杆菌中5-氨基乙酰丙酸转运蛋白的研究[D]. 张良程.天津科技大学 2016
[2]2-氨基丁酸生产菌株构建及发酵条件优化[D]. 刘宏亮.天津科技大学 2015
[3]高产5-ALA光合细菌的筛选和5-ALA合成酶基因的克隆研究[D]. 完颜小青.暨南大学 2006
[4]光合细菌和重组大肠杆菌生物合成5-氨基乙酰丙酸的研究[D]. 赵春晖.浙江大学 2004
本文编号：3243642
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３生物体中ＡＬＡ代谢途径??Ｆｉｇ．?１．３?Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ＡＬＡ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｓｍｓ??
表１．４微生物分泌及吸收化学物质的主要方式??Ｔａｂｌｅ?１．４?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｗａｙ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ?ｏｕｔｐｕｔ?ａｎｄ?ｕｐｔａｋｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌｓ??Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ?ｐｒｏｔｅｉｎ?Ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ?ｏｆ?ｅｎｅｒｇｙ?Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??Ｆｒｅｅ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｈｉｇｈ?ｔｏ?Ｌｏｗ?ＮＯ?ＮＯ?０２，?Ｃ０２，?ｅｔｈａｎｏｌ，?ｇｌｙｃｅｒｏｌ??Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｄ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ?Ｈｉｇｈ?ｔｏ?Ｌｏｗ?ＹＥＳ?ＮＯ?Ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄｓ，?ｖｉｔａｍｉｎｓ，?ｓｕｇａｒ??Ａｃｔｉｖｅ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?Ｌｏｗ?ｔｏ?Ｈｉｇｈ?ＹＥＳ?ＹＥＳ?ｉｏｎｓ，?ｇｌｕｃｏｓｅ，?ａｃｅｔｉｃ，?ｌａｃｔｉｃ，?ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ??１．４．１小分子化合物外向转运蛋白??转运蛋白可以根据它们的结构、运输方式、能量耦合机制和功能特性来划分??成不同的家族。不同转运家族之间的功能关系复杂多样，其中，至少２４个转运??蛋白家族含有氨基酸及其类似物的转运蛋白。２０１２年，马蓉等ｔ８Ｇ］针对大肠杆菌??中氨基酸转运蛋白的种类、结构和转运机制之间的区别，进行了详实而细致的整??理与总结。转运蛋白对底物转运的方向有向外和向内两种，称为分泌和吸收（见??图?１．５）。??
?第一章文献综述??谢通路，将氨基酸及其外向转运蛋白绘制如下Ｃ图１．６）。??从图中可以直观地看到，不同的氨基酸外向转运蛋白在底物谱上有宽有窄，??而不同的氨基酸对应的外向转运蛋白同样有多有少。通过它们之间的联系，可以??利用底物相似性快速寻找潜在的有作用的外向转运蛋白，或者在已知某一外向转??运蛋白有效情况下根据底物谱重合程度来挑选其他可能有作用的外向转运蛋白。??ｚ?＾?Ｇｌｕｃｏｓｅ??／／?／?ｐｅｎｔｏｓｅＡ?＼＼??Ｉ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?＼?，?＼?＼??、、Ｈｉｓ，?ｃｙｃｌｅ?ｒ?ｇｌｕｃｏｓｅ－６－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??＼?ｙ?ｒ?－?Ｙｆ，Ｋ??Ｐｈｅ＾?？触。??Ｔ?、?：：：?每？?Ｂｃｒ??１?ｙｒ－??＊＊?３－ｐｈｏｓｐｈｏｇｉｙｃｅｒａｔｅ??＾—？?Ｃｙｓ????扣＂Ｔｒｐ，??！?★?、、＇?ｔ〇／ｃ??…■、？＇：＇?Ｐｈｏｓｐｈｏｅｎｏｉｐｙｒｕｖａｔｅ?Ｍｅｔ?＇二－如５??９?ｒｒ?ｌｉｅ?Ｉ?ｒ?—｜ｉ??＿?Ａ?ｐｙｒｕｖａｔｅ?——
【参考文献】：
期刊论文
[1]大肠杆菌氨基酸转运蛋白的研究进展[J]. 马蓉,张立军,丁锐,敖永华,胡紫菱,刘姗. 科技通报. 2012(03)
[2]5-氨基乙酰丙酸对中华稻蝗（Oxya chinensis）的杀虫活性及对3种酶活性的影响[J]. 阴琨,马恩波,薛春荣,吴海花,郭亚平,张建珍. 中国农业科学. 2008(07)
[3]光合细菌产生5-氨基乙酰丙酸（ALA）的研究[J]. 刘秀艳,徐向阳,陈蔚青. 浙江大学学报(理学版). 2002(03)
[4]5-氨基乙酰丙酸的植物生理活性[J]. 张一宾,周燚. 世界农药. 2000(03)
[5]重组大肠杆菌高密度发酵研究进展[J]. 李民,陈常庆. 生物工程进展. 2000(02)
博士论文
[1]产5-氨基乙酰丙酸重组菌的优化和发酵过程调控研究[D]. 傅维琦.浙江大学 2009
硕士论文
[1]大肠杆菌中5-氨基乙酰丙酸转运蛋白的研究[D]. 张良程.天津科技大学 2016
[2]2-氨基丁酸生产菌株构建及发酵条件优化[D]. 刘宏亮.天津科技大学 2015
[3]高产5-ALA光合细菌的筛选和5-ALA合成酶基因的克隆研究[D]. 完颜小青.暨南大学 2006
[4]光合细菌和重组大肠杆菌生物合成5-氨基乙酰丙酸的研究[D]. 赵春晖.浙江大学 2004
本文编号：3243642
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