發(fā)布時間：2020-07-13 12:17

【摘要】：物理化學(xué)方法降解處理木質(zhì)素條件要求嚴苛,并且污染嚴重。傳統(tǒng)的真菌降解木質(zhì)素的選擇性差,容易造成苯環(huán)的開裂,并且降解產(chǎn)物處于解聚和重新聚合之間的動態(tài)平衡。木質(zhì)素單體連接鍵中含量最多的是β-O-4鍵,研究β-O-4鍵的選擇性降解對有效獲取木質(zhì)素單體非常關(guān)鍵。本研究主要通過以釀酒酵母為底盤表達來源于鞘氨醇單胞桿菌的木質(zhì)素β醚解酶,以愈創(chuàng)木酚基甘油β愈創(chuàng)木基醚(GGE)為模擬底物,研究選擇性可控斷裂木質(zhì)素β-O-4鍵。通過胞內(nèi)表達木質(zhì)素β醚解酶,研究了輔因子對β-O-4底物降解的影響,同時對β醚作用條件進行優(yōu)化,結(jié)果表明輔因子對二聚體有較顯著的影響和酶作用的條件最優(yōu)是50℃、pH為9.0、緩沖液Tris-HCl和Cu~(2+)。通過選用MFα信號肽和SED1信號肽將目標蛋白分泌細胞外,實現(xiàn)了培養(yǎng)上清液降解木質(zhì)素模式底物二聚體。同時發(fā)現(xiàn)MFα信號肽介導(dǎo)的分泌降解34%二聚體強于SED1信號肽介導(dǎo)的降解28%二聚體。鑒于木質(zhì)素β醚解酶由三個亞酶組成,研究分析將三個酶在一個細胞內(nèi)分泌表達和分別在不同細胞內(nèi)分泌表達的分泌效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)三個酶分別在三個細胞中分泌表達降解34%,效果優(yōu)于同時在一個細胞內(nèi)的分泌表達降解24%的效果。我們進一步研究了對分泌表達的三個酶的比例對降解效果的影響,發(fā)現(xiàn)三者的最優(yōu)降解效果比例為ligD:ligF:ligG=2:1:5,實現(xiàn)27%的降解。我們研究了不同啟動子,如PGK1p,TDH3p和Gal1p等對蛋白分泌的影響,發(fā)現(xiàn)Gal1p啟動子作用下的酶分泌降解二聚體效果最優(yōu),達到0.376μmol,提升了34%。通過選用不同的溫度和培養(yǎng)基對釀酒酵母培養(yǎng)條件進行優(yōu)化以增強目標酶的產(chǎn)量和活性,結(jié)果表明溫度為30℃,培養(yǎng)基為YPD時降解效果最優(yōu)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O636.2;Q55
【圖文】：

圖 1-1 木質(zhì)素單體結(jié)構(gòu)[13]Figure 1-1 Structure of lignin monomers木質(zhì)素是通過植物源的過氧化物酶和漆酶作用形成的，木質(zhì)素單體通過過氧化物酶和漆酶的作用形成自由基進而耦合成二聚體，隨后形成的二聚體通過酶的繼續(xù)作用形成單電子的氧化體，在此氧化后的二聚體上不斷的延長碳鏈，最終形成了復(fù)雜的多分支的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，如 1-2。

圖 1-1 木質(zhì)素單體結(jié)構(gòu)[13]Figure 1-1 Structure of lignin monomers木質(zhì)素是通過植物源的過氧化物酶和漆酶作用形成的，木質(zhì)素單體通過過氧化物酶和漆酶的作用形成自由基進而耦合成二聚體，隨后形成的二聚體通過酶的繼續(xù)作用形成單電子的氧化體，在此氧化后的二聚體上不斷的延長碳鏈，最終形成了復(fù)雜的多分支的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，如 1-2。

第一章 文獻概述醚鍵和 C C 鍵是木質(zhì)素中主要連接鍵，其中醚鍵大約占據(jù)了 2/3 左右，而剩余的連接是碳碳鍵。為了將連接單體各種類型鍵進行分類，將單體上的碳原子進行編號，編號規(guī)則為：單體脂肪側(cè)鏈的碳原子分別稱為α（靠近苯環(huán)），β，和γ；芳香基團的碳原子則編號為 1-6。例如，一個β-O-4 連接鍵則代表著在脂肪側(cè)鏈的β碳和芳香烴的 C4 位置的氧原子形成共價鍵。常見的連接鍵的連接方式如下圖 1-3 所示。表 1-1 植物中各種連接鍵和功能基團的含量中是這些鍵在植物中的含量。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 于存;池玉杰;;一色齒毛菌錳過氧化物酶(MnP)活性檢測與MnP1基因的克隆[J];林業(yè)科學(xué);2014年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 石巖;Pandoraea sp. B-6和Cupriavidus basilensis B-8降解堿木質(zhì)素及其模型苯化合物的機制研究[D];中南大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 羅湘穎;黃孢原毛平革菌降解土霉素和吸附金屬鎘的研究[D];湖南大學(xué);2014年

本文編號：2753459