新型耐热腈水合酶的异源表达及酶学性质研究

发布时间：2024-06-23 09:21

　　腈水合酶(nitrile hydratase,简称NHase,EC 4.2.1.84)是一种存在于原核和真核生物中的金属酶,可催化腈类化合物合成相应的酰胺类产物,而酰胺类物质作为重要的化工原料和有机合成中间体,在大宗化学品生产及医药领域有着广泛的应用。目前,NHase在丙烯酰胺的工业生产上已逐渐取代传统化学法,但生产过程中依然存在一些问题,尤以热稳定性问题最为突出。因此,获取新型耐热型NHase对于提升NHase工业化水平意义重大。随着基因组测序技术的发展,基因库(Gene Bank)中被注释但尚未解析的NHase基因数量迅速增多,挖掘具有优良热稳定性的新型NHase基因,将在一定程度上可缓解目前丙烯酰胺工业生产中NHase所面临的热稳定性不足的问题。本研究通过基因挖掘手段,在基因库中获取了温泉热碱芽孢杆菌Caldalkalibacillus thermarum TA2.A1来源的耐热型NHase(Cal.t NHase)基因,并利用E.coli BL21(DE3)宿主对目的基因进行异源表达,分析所挖掘Cal.t NHase的酶学性质,通过蛋白质工程手段探究潜在影响NHase热稳定性的...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1腈类物质代谢途径Fig.1-1Pathwaysofnitrilemetabolism

蚱渌??富??品，丙烯腈及甲基丙烯腈是合成纤维、橡胶及塑料的重要原料，其原料腈残留在废液及废气中[3]。众所周知，腈是诱发癌变的有机化合物，对人类具有毒害作用[4]，在工业生产中，废气和废液处理不当，腈会泄露到空气中，排放到污水中，对环境造成污染[5]。在自然界中存在许多微生物可....

图1-2Co-NHase的活性中心Fig.1-2TheactivesiteofCo-NHaseNHase一般是由α亚基、β亚基和调控蛋白三部分组成，成熟的NHase一般是以

个爪型结构，NHase活性中心氨基酸序列为-CXLCSC-，Fe-NHase和Co-NHase的活性中心是有差异的，Fe-NHase的活性中心氨基酸序列为-CSLCSC-，Co-NHase的活性中心氨基酸序列为-CTLCSC-[29-31]，其中Co-NHase活性中心结构如图1....

图1-3腈水合酶的典型基因结构

江南大学硕士学位论文4键和共价键结合成四聚体或更高聚体。不同来源NHase的亚基基因的排列顺序也有一定的差异，根据对NHase的研究，其常见基因型有四大类如图1-3所示，第一类和第二类是最常见的基因型顺序，例如来源于红球菌R.rhodochrousJ1的L-NHase和H-NHa....

图1-4腈水合酶翻译后修饰机制（a）亚基交换机制；（b）金属伴随子激活机制

第一章绪论5NHase中，发现调控蛋白也有金属伴随子的功能辅助NHase成熟。在Xia研究中，将来源于恶臭假单胞菌P.putidaNRRL1886的NHase（PpNHase）中β亚基与α亚基融合，融合后的α无法和调控蛋白p形成αp2在NHase成熟中参与亚基交换过程，并且在体外....

本文编号：3995308