1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
中链脂肪酸与目前所使用的石油产品有相似的理化性质,因此研究利用微生物生产中链脂肪酸的衍生物作为生物燃料受到了工业界和学术界的广泛关注。
由于中短碳链脂肪酸甲酯氧化的稳定性好、黏度小,可以改善生物柴油的品质,所以富含的植物油脂成为制备生物燃料的理想原料。
因中链脂肪酸的独特性质,使其在能源、化工、食品、医药及动物生产方面具有广阔的幵发利用前景。
2. 研究的基本内容和问题
本实验的研究目标鉴定出能高效分泌中链脂肪酸的转出蛋白,然后构建一个高效表达中链脂肪酸且对细胞低毒性的转运系统。
利用细胞膜转运蛋白将胞内的中链脂肪酸自动分泌到胞外,使得细胞成为可持续性自动更新系统。
这种方法除了便于收集目标产物中链脂肪酸外,还可以降低由于胞内中链脂肪酸过度积累所带来的细胞毒性。
3. 研究的方法与方案
⒈目的基因的获得:从pfam数据库中下载转运蛋白的二级结构数据,利用从pfam数据库中所获得的隐马可夫(hmm)模型,在大肠杆菌基因组数据中进行序列比对搜索。
通过数据库查找有可能转运中链脂肪酸转运蛋白的基因, 用blastp程序搜索大肠杆菌数据库中的同源序列,将高度匹配的基因确定为大肠杆菌中链脂肪酸转运蛋白的候选基因。
⒉转化表达宿主菌:将目的基因连接到重组质粒中,通过把重组质粒转入感受态细胞和筛选转化体即可获得持续性表达并分泌中链脂肪酸的工程菌。
4. 研究创新点
本实验的特色之处在于运用脂肪酸转运系统将工程菌生产的中链脂肪酸转运到细胞外,这可降低由于胞内代谢物质过度积累所带来的细胞毒性并且有利于产物的分离提取。
与传统生产中链脂肪酸相比利用中链脂肪的跨膜转运转运系统来生产中链脂肪酸具有耗能少、成本低、操作方便、可大规模生产等优点。
因此鉴定出可高效转出中链脂肪酸的转运蛋白具有重大的现实研究意义。
5. 研究计划与进展
从获得目的基因→准备表达载体→将目的基因插入表达载体中(测序验证)→转化表达宿主菌→诱导目的基因的表达→表达产物的分离分析。
一个星期左右为一个实验周期,预计完成三个重复实验需要两月左右。
