發(fā)布時(shí)間：2018-05-27 19:44

  本文選題：5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶 + 澳大利亞鏈球菌�。� 參考：《上海師范大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(5-Enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase)(EC 2.5.1.19)是莽草酸途徑(參與合成芳香族氨基酸的主要途徑)第六步反應(yīng)的關(guān)鍵酶,催化莽草酸-3-磷酸(S3P)和磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)生成無機(jī)磷和5-烯醇式丙酮酸-3磷酸莽草酸(5-Enolpyruvylshikimate-3-phosphate,EPSP)。該酶是植物和微生物的芳香族氨基酸合成必不可少的酶。草甘膦作為一種目前世界上應(yīng)用最普遍的廣譜、非選擇性除草劑是該酶的抑制劑,它競爭取代PEP和酶、S3P形成三聚體結(jié)構(gòu)(Aro A-S3P-草甘膦)。然而,草甘膦是廣譜滅生性除草劑對農(nóng)作物也有影響。所以,為促進(jìn)草甘膦工業(yè)的發(fā)展和降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)成本和提高生產(chǎn)效率,對具有草甘膦耐受性或能降解草甘膦農(nóng)作物的研發(fā)與推廣顯得尤為重要。一般5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶被分為兩類。類型Ⅱ的Aro A與類型Ⅰ序列一致性在30%左右。并且,類型ⅡAro A在草甘膦存在時(shí),相對于類型ⅠAro A表現(xiàn)出較高的催化效率。不過,2015年一種來源于惡臭假單胞菌4G-1的aro A基因表達(dá)的5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶被分為第三類Aro A。自從1970s Aro A受到關(guān)注,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和對Aro A的深入研究,很多抗草甘膦aro A基因不符合轉(zhuǎn)基因的要求,比如,對PEP的親和性低。我們實(shí)驗(yàn)室先前研究中,具有高抗草甘膦(400 m M)和高親和PEP的來源于費(fèi)氏中華根瘤菌NGR234(Sinorhizobium fredii NGR234)的Aro A。根據(jù)Willcox的研究,基因aro A S.australis的來源菌-澳大利亞鏈球菌可以在濃度高達(dá)500m M生長。我們的表達(dá)產(chǎn)物Aro A S.australis有很多不同于別的Aro A的特性。比如該酶的最適p H 7.5-8.0明顯高于來源于大腸桿菌(p H5.5-6.0)、克雷伯氏菌肺炎(p H5.4和6.8)和核盤菌(p H7.2),然而與本實(shí)驗(yàn)室先前研究來源于中華根瘤菌EPSP酶接近(p H8.0)。除此之外,當(dāng)酶Aro A S.australis在梯度p H緩沖液中處理,其在較廣的緩沖范圍中表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性。因此證明,該酶可以在極端環(huán)境下保持穩(wěn)定,尤其是應(yīng)用在堿性土壤中。該酶的最適溫度是室溫30℃。研究中不同于其他Aro A,很多一價(jià)金屬離子對該酶的基本沒有影響,而是有二價(jià)鎂離子、二價(jià)錳離子和二價(jià)鋅離子對該酶有一定的抑制影響,但也不是很明顯。抗草甘膦實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,草甘膦的濃度達(dá)150 m M時(shí),Aro A S.australis與對照一樣被完全影響。以上數(shù)據(jù)顯示,來源于澳大利亞鏈球菌的Aro A為抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物的理論提供了更好的選擇。
[Abstract]:5 - Enolylshikimic acid - 3 - phosphate synthase ( EC 2.5 . 1.19 ) is a key enzyme for the sixth - step reaction of shikimic acid pathway ( main pathway involved in the synthesis of aromatic amino acids ) , the production of inorganic phosphorus and 5 - enols pyruvate - 3 - phosphate ( EPSP ) by catalytic shikimic acid - 3 - phosphate ( S3P ) and phosphoenol pyruvate ( PEP ) . The enzyme is an essential enzyme for the synthesis of aromatic amino acids of plants and microorganisms . As one of the most common broad - spectrum applications in the world , glyphosate is an inhibitor of the enzyme , which competes for the formation of trimeric structures ( Aro A - S3P - glyphosate ) in place of PEP and enzyme , S3P . However , it is very important to develop and promote glyphosate tolerance or degradation of glyphosate crops . In addition , when the enzyme Aro A S.averalis is treated in a gradient p - H buffer , it exhibits a certain stability in a wide range of buffers . It is therefore demonstrated that the enzyme can be stable under extreme conditions , especially in alkaline soils . The enzyme has a certain inhibitory effect on the enzyme , but it is not significant .
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q78;Q93
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本文編號(hào)：1943511