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尼古丁代谢酶Pno电子传递的研究和尼古丁转化工程菌的应用

发布时间:2024-02-03 01:04
  烟草是重要的经济作物,但其生产过程中会产生大量的含有尼古丁的废弃物。因为尼古丁是一种具有毒性的含氮杂环化合物,这些含有尼古丁的废弃物如果处理不当,会污染环境并影响人类健康。因此,必须开发有效的技术来处理或回收利用烟草废弃物。在多数情况下,与物理和化学方法相比,微生物可以更高效、更经济地无害化处理有毒化学品。据文献报道已发现多种微生物可以降解代谢尼古丁,比如本论文使用的Agrobacterium tumefaciens S33可以通过新型的吡啶途径和吡咯途径的“杂合途径”氧化降解尼古丁,进而以尼古丁为唯一碳源、氮源和能源生长。在该途径中,吡啶环被开环分解之前至少有六个步骤是氧化还原反应,S33通过这六个氧化还原反应将电子从尼古丁及其中间代谢物沿着电子传递链(ETC)传递到最终的电子受体02,最终通过氧化磷酸化合成ATP获得能量。在这六个氧化反应中,催化第四步反应(6-羟基假氧化尼古丁氧化脱氨生成6-羟基-3-琥珀酰半醛吡啶)的6-羟基假氧化尼古丁氧化酶Pno的生理电子受体仍不清楚。此外,该途径中一些中间代谢物可以作为底物进一步化学合成一些有价值的药物,如6-羟基尼古丁,这为资源化利用烟草...

【文章页数】:86 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

图1-2?A?中的大质粒pAOl上尼古丁代谢相关基因簇??

图1-2?A?中的大质粒pAOl上尼古丁代谢相关基因簇??

TCA循环?TCA術环??图1-1?A?w/o^/?6>vonms中的卩比陡途径(A)和尸S16中的卩比略途径(B)??FIG?1-1?The?pyridine?pathway?from?A.


图4-1通过敲除/基因积累6-羟基尼古丁的途径??

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对以EtfAB-I为电子受体的催化产物进行鉴定。此外,通过d/l/和基因??敲除菌株的生长测定和它们在野生型菌株和敲除菌株的转录水平分析,对??EtfAB-丨和EtfAB-II的功能进行验证;??(2)根据序列比对结果和实验室前期的转录组分析(Huang?e/o/.?2017)推....


图2-1-2不同生物中EtfABs的进化分析(数据见表2-1-1)??FIG?2-1-2?Phylogenetic?analysis?of?the?EtfABs?from?different?organisms?(for?details,??please?refer?Table?SI).??注:所用序列为EtfAs和Etffis的拼合序列,且仅EtfAs的GenBank号在图中显示

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图2-2-3利用凝胶过滤测定EtfAB-I和EtfAB-II的分子量??--

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2.3假氧化尼古丁可作为Pno催化反应的底物??由于没有商品销售的6-羟基假氧化尼古丁,本实验测试了其类似物假氧化尼??古丁能否作为Pno催化反应的底物。如图2-3-1A所示,在假氧化尼古丁和PMS??存在的情况下,DCPIP可以被还原,反应的最适pH为8.5。在pH?8.5的T....



本文编号:3893443

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