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??

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??

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

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?....

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

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