P450羟基化酶催化脂肪酸脱羧产1-烯烃的定向进化

发布时间：2024-04-18 03:25

　　1-烯烃作为一种理想的下一代能源物质以及重要的化工原料,其合成方式受到广泛的关注。目前,这些烯烃主要通过从传统的石油工业产品乙烯聚合而成,但是通过这一方法获得的烯烃均为偶数碳链长度的烯烃。近年来,以可再生的脂肪酸为底物,通过氧化脱羧合成1-烯烃的方式受到的人们的广泛关注。考虑到自然界中的脂肪酸多以偶数碳链长度的形式存在,通过氧化脱羧能够直接获得奇数碳链长度的1-烯烃,从而填补聚乙烯工业在生产奇数碳链长度烯烃的空白。但是,脂肪酸氧化脱羧化学合成方法存在高能耗,高污染等弊端,因此寻找一种环境友好、低能耗的催化方法成为一个亟待解决的问题。之前包括我们在内的一些课题组开发了一批酶催化脂肪酸生成1-烯烃的系统,但这些系统普遍存在酶催化反应活性低的问题。基于野生型P450BSβ脂肪酸氧化脱羧的催化潜力以及催化脂肪酸羟基化高效的催化效率,我们从P450过氧化物酶的催化机制入手,通过调节P450BSβ催化过程当中底物自由基在接近化合物Ⅱ时“HO·反弹”和“脂肪酸自由基重排脱竣”的比率,提高在催化过程中底物自由基“脱羧”的选择性,进而实现对P450BSβ脂肪酸氧化脱羧能力的定向进化。首先,基于结构分析我...

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号和缩写名词
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 1-烯烃的化学合成方法
    1.3 1-烯烃的生物合成方法
    1.4 P450酶催化机理
    1.5 P450SPα、P450BSβ和OleT_JE酶研究基础
    1.6 脂肪酸脱羧生成烯烃的研究进展
    1.7 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 基因
        2.1.2 菌株与载体
        2.1.3 主要酶和化学试剂
        2.1.4 主要实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 P450BSβ蛋白的分子构建与表达
        2.2.2 P450BSβ蛋白的大量表达纯化
        2.2.3 P450BSβ突变体蛋白的分子构建与表达
        2.2.4 P450BSβ突变体筛选反应体系
        2.2.5 P450BSβ蛋白反应体系
        2.2.6 产物鉴定分析
3 结果与分析
    3.1 野生型P450BSβ的功能活性鉴定
    3.2 P450BSβ突变体的构建
    3.3 P450BSβ突变体的鉴定及筛选
        3.3.1 P450BSβ突变体初筛
        3.3.2 P450BSβ突变体第一轮筛选
        3.3.3 P450BSβ突变体第二轮筛选
        3.3.4 P450BSβ突变体第三轮筛选
        3.3.5 P450BSβ突变体第四轮筛选
    3.4 P450BSβ突变体催化底物范围的拓展
        3.4.1 P450BSβ突变体反应条件的优化
        3.4.2 P450BSβ突变体可催化底物的摸索
        3.4.3 P450BSβ突变体GO反应体系
        3.4.4 P450BSβ突变体GO反应体系中底物的验证
4 讨论
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3957349