凝结芽孢杆菌酚酸脱羧酶的功能分析和体内过表达开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:5726字

1. 研究目的与意义

酚酸脱羧酶是一种非氧化脱羧酶,能够以对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸以及芥子酸等酚酸做为底物,催化进行非氧化脱羧反应,生成对应的4-乙烯基化合物。

这一途径对于菌株利用及降解酚酸,解除酚酸对细菌细胞的毒性有重要的作用。

本实验前期以凝结芽孢杆菌NL01为研究对象,以玉米秸秆预处理液为原料,利用等离子体诱变及菌种进行长期适应性进化获得了一株耐稀酸水洗液的高抗逆菌株CC17-40。

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2. 国内外研究现状分析

2.1木质纤维原料预处理及现状2.1.1生物质预处理会水解液中抑制物及其来源木质纤维原料经过预处理后,所得水解液中一般含有抑制物。

根据预处理的方式及原料的性质,抑制物一般分为三类[1]。

(1)酚类化合物:主要来自木质素的降解,主要包括酚醛及酚酸类化合物。

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3. 研究的基本内容与计划

通过探讨实验目的和方向,我们对实验做了初步设计:1. 酚酸脱羧酶酶活力检测方法的建立使用HPLC法,建立对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸及其对应4-乙烯基产物的分离方法。

用于计算酚酸脱羧酶酶活力。

2. 酚酸脱羧酶基因克隆与表达提取凝结芽孢杆菌CC17-40基因组,并以其为模板进行酚酸脱羧酶基因的扩增,并在大肠杆菌中实现酚酸脱羧酶基因的克隆与表达。

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4. 研究创新点

木质纤维素原料预处理阶段产生的抑制物一直是限制微生物利用预处理液的重要屏障之一。

对于不同的抑制物,酚类抑制物所表现的抑制作用更为显著,因此通过合理的基因改造手段获得能耐受高抑制物含量的发酵菌株是一种有效的手段。

本文以前期实验室获得的一株具有一定抑制物耐受能力的凝结芽孢杆菌为研究对象,根据转录组数据分析其中的潜在代谢抑制物的关键基因,并对该酚酸脱羧酶基因进行克隆与表达。

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