吲哚好氧轉(zhuǎn)化微生物群落結構及功能基因解析
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:X703;X172
【圖文】:
(1)吲哚的物化性質(zhì)逡逑口引噪,化學式為C8H7N,CAS登錄號為120-72-9,由苯環(huán)和H比略環(huán)并聯(lián)形成的l#雜逡逑環(huán)芳香化合物,又稱苯并吡咯,其結構如圖1.1所示。吲哚的相對分子量為117.15,熔逡逑點52_5°C,沸點254.7°C邋(101.3kPa),密度1.22g/cm3(18°C)【l】。在室溫條件下吲哚為無逡逑色或白色晶體亮片狀,溶于乙醇、乙醚、苯和丙酮等,在20°C水中的溶解度為0.]9g/〗00逡逑mL左右,但可溶于熱水。吲哚是一種亞胺,濃度低時具有茉莉花香氣,濃度高時具有逡逑糞臭味,該特點與其衍生物3-甲基吲哚類似,但3-甲基吲哚(糞臭素)濃度高時氣味更逡逑加強烈持久。吲哚和3-甲基吲哚在動物腸道和排泄物中共同存在,是產(chǎn)生臭味的主要原逡逑因之一_。逡逑H逡逑7邐1逡逑圖1.1吲哚的化學結構逡逑Fig.邋1.1邋Chemical邋structure邋of邋indole逡逑吲哚類物質(zhì)是重要的精細化工中間體,廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、印染等行業(yè)。例如逡逑吲哚及其衍生物具有一定的生物活性,包括抗炎性、抗菌活性、殺蟲活性以及抗腫瘤活逡逑性等
e邐DIMBOA逡逑圖1.2植物合成吲哚的代謝途徑逡逑TSA是色氨酸合成酶a亞基,TSB是色氨酸合成酶p亞基,IGL是磷酸-3-甘油磷酸裂解酶,BX卜7逡逑是合成D1MBOA的相關酶逡逑Fig.邋1.2邋Indole邋synthesis邋pathway邋in邋plants逡逑TSA邋is邋the邋a邋unit邋of邋tryptophan邋synthase,邋TSB邋is邋P邋unit邋of邋tryptophan邋synthase,邋IGL邋is邋indole-3-glycerol逡逑phosphate邋lyase,邋BX1-7邋are邋the邋related邋enzymes邋for邋DIMBOA邋production逡逑部分細菌具有合成吲哚的能力,關于其代謝機制和合成特性研宄比較深入。早在逡逑1897年,Theobald邋Smith就發(fā)現(xiàn)大腸桿菌能夠產(chǎn)生吲哚吲哚在微生物中的代謝途徑逡逑如圖1.3所示。微生物體內(nèi)的色氨酸合成酶基因簇似能夠?qū)⒎种嵋来无D(zhuǎn)化為逡逑鄰氨基苯甲酸、IGP、吲哚和色氨酸,但是吲哚作為催化中間產(chǎn)物并不會從色氨酸合成逡逑酶中釋放出來。不同于色氨酸合成酶,色氨酸酶可催化色氨酸生成吲哚、丙酮酸和氨。逡逑色氨酸酶操縱子含有三個基因
,11引噪會誘導大腸桿菌中多種轉(zhuǎn)運基因的表達,包括acrD,acr£,出和但是這些轉(zhuǎn)運基因在吲哚運輸中的作用還未得到證明[46e等人一篇關于吲哚的綜述中,提出目前關于吲哚的轉(zhuǎn)運研宄一直何在細胞間運輸對該領域的研究具有重要意義[26]。在總結前人研andez等人在2011年以£.邋co//為研宄對象,利用體內(nèi)和體外實驗膜間的轉(zhuǎn)運過程[411。在該研究中,對吲哚濃度的測定方法進行了胞內(nèi)吲哚濃度的方法往往是首先收集和清洗細胞,然后破碎細胞量,但是由于吲哚能夠迅速的進出細胞,這樣會導致在清洗的過放出來影響實驗結果。作者巧妙的利用了一個基于苯乙烯單加氧,苯乙烯單加氧酶在微生物體內(nèi)表達,能夠高效的將體內(nèi)吲哚轉(zhuǎn)藍進行定量測定即可推算出吲哚的濃度。最后在體外實驗中,測中轉(zhuǎn)運過程,結果表明吲哚的轉(zhuǎn)運不需要轉(zhuǎn)運蛋白的參與,是一然作者不否認轉(zhuǎn)運蛋白如Mtr和AcrE可能在吲哚運輸中扮演一被高估了。逡逑—Indole逡逑
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本文編號:2772192
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