哈氏噬纖維菌（Cytophaga hutchinsonii）屬于擬桿菌門(mén)（Baacteroidetes）,是一種好氧的革蘭氏陰性菌。該菌能夠通過(guò)外膜上的纖維素吸附蛋白與纖維素結(jié)合,進(jìn)而高效地降解纖維素結(jié)晶區(qū)。C.hutchinsonii不分泌游離的纖維素酶,也無(wú)纖維小體結(jié)構(gòu),研究證實(shí)這是一種全新且尚不清楚的纖維素降解策略,揭示C hutchinsonii的纖維素降解策略對(duì)纖維素生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)化及利用具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái),隨著C.hutchinsonii遺傳操作方法的建立及不斷完善,許多定位在細(xì)胞外膜或周質(zhì)空間的蛋白都被證實(shí)在該菌的纖維素降解過(guò)程中發(fā)揮必需或重要的作用,但這些蛋白的表達(dá)受哪些因素調(diào)控卻知之甚少。C.hutchinsonii中DNA結(jié)合蛋白的功能尚未有研究,因此本文以C.hutchinsonii類(lèi)組蛋白HU及IHF為研究對(duì)象,通過(guò)基因敲除和異源表達(dá)研究了它們各自的功能和生化性質(zhì),闡述了它們?cè)诰w形態(tài)、擬核結(jié)構(gòu)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)及生物膜形成等方面的作用,尤其對(duì)它們?cè)贑.hutchinsonii纖維素降解過(guò)程中的作用進(jìn)行了詳細(xì)研究。具體研究?jī)?nèi)容以及取得的主要結(jié)果如下:C.h... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖１－１游離纖維素酶協(xié)同降解（ａ）及纖維小體降解（ｂ）策略示意圖（Ｌｙｎｄｅｔａｌ．??

實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維??素的降解（Ｂａｙｅｒ?ｅｔａｌ．?２００４；?Ｂａｙｅｒ?ｅｔａｌ．?１９９４）。纖維小體結(jié)構(gòu)主要由無(wú)催化活性的??腳手架蛋白（ｓｃａｆｆｏｌｄｉｎ）和纖維素酶組成。腳手架蛋白上含有多個(gè)粘連模塊可以??將各種酶組分穩(wěn)定地組合在一起。同時(shí)腳手架蛋白中還含有纖維素吸附結(jié)構(gòu)域，??可以使酶組分與纖維素底物充分接觸以便于高效降解（Ｂａｙｅｒ?ｅｔａｌ．?２００８）。纖維小??體可使細(xì)胞表面的多種酶協(xié)同作用，同時(shí)能夠減少纖維素降解產(chǎn)物的擴(kuò)散，以利??于它們被菌體高效地吸收及利用（圖１－ｌｂ）。??１．３．３細(xì)胞結(jié)合型非纖維小體降解策略（第三種降解機(jī)制）??研宄發(fā)現(xiàn)屬子擬桿菌門(mén)的好氧細(xì)菌哈氏噬纖維菌（／ｚｗｆｃ／ｚ／ｗｓｏｍＹ）??和厭氧細(xì)菌產(chǎn)玻拍酸絲狀桿菌？ｓｗｃｃ／ｗｏｇｅ／ｊｅｓ）對(duì)纖維素的利用與上??述兩種策略不同。這兩種細(xì)菌都可高效地降解纖維素的結(jié)晶區(qū)，且降解主要在細(xì)??胞外膜和周質(zhì)空間完成。Ｗｉｌｓｏｎ等人推斷Ｃ．?／ｚｗｆｃ／ｎＴｗｏｆｌ／／采用如下所示的降解機(jī)??制（Ｗｉｌｓｏｎ?２００８；?Ｗｉｌｓｏｎ?２００９；?Ｗｉｌｓｏｎ?２０１１）：存在于外膜上的蛋白復(fù)合體從纖維素??中剝離纖維素鏈，并通過(guò)未知的蛋白（復(fù)合體）將纖維素鏈運(yùn)送到周質(zhì)空間，然??后在其中將其降解（圖１－２）。??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｆｉｂｅｒ????Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??廣?ｄｉｓｒｕｐｔｉｎｇ?ｃｏｍｐｌｅｘ??〇?＼Ｗ??＼?？?（?＼?ＶＨＰ＊?ｒ?Ｉｎｔｅｇｒａｌ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??Ｓ?Ｂａｃｔｅｒｉａｌ?？?ｊ?ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ????＾１１?Ａ?ｉ?ｔｒ

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???＿??圖１－４掃描電子顯微鏡觀察的Ｃ．?／ｚ政在濾紙纖維表面的排列狀況（Ｘｉｅ?ｅｔ??ａｌ．２００７）〇??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?Ｃ．?ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎｉｉ?ｃｅｌｌｓ?ｄｉｇｅｓｔｉｎｇ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??ｆｉｌｔｅｒ?ｐａｐｅｒ．?Ｂａｒ，?１０?ｊｉｍ．??１．４．２?Ｃ．?ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎｉｉ??Ｃ．?／ｍ／ｃ／ｚ／ｚｉｓｗ也自２０世紀(jì)３０年代被分離純化后，Ｓｔａｎｉｅｒ等人對(duì)其純種培養(yǎng)??條件和生理性質(zhì)進(jìn)行了初步研究（Ｓｔａｎｉｅｒ?１９４２）。２０世紀(jì)７０年代，研究人員發(fā)現(xiàn)??Ｃ．?不分泌游離的纖維素酶，但在細(xì)胞膜和細(xì)胞周質(zhì)中可檢測(cè)到內(nèi)切??纖維素酶活力，卻檢測(cè)不到外切酶活力，胞外也檢測(cè)不到還原糖產(chǎn)物積累（Ｃｈａｎｇ??ａｎｄ?Ｔｈａｙｅｒ?１９７７）。１９９６年，ＭｃＢｒｉｄｅ和Ｂａｋｅｒ首次通過(guò)接合轉(zhuǎn)化將轉(zhuǎn)座子ＴｎＷ７??整合到Ｃ．?／？攸／命篇ｎ７的基因組中，并建立了隨機(jī)插入突變子庫(kù)（ＭｃＢｒｉｄｅ?ａｎｄ??Ｂａｋｅｒ?１９９６）。鑒于Ｃ．?獨(dú)特的纖維素降解策略，美國(guó)能源部將其列入??微生物基因組研宄計(jì)劃，并于２００７年完成了全基因組測(cè)序及分析。測(cè)序結(jié)果顯??本Ｃ．?的基因組大小為４．４３?Ｍｂ，ＧＣ含量３８．８５％，含有３７９０個(gè)開(kāi)放??閱讀框。對(duì)該菌纖維素酶預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)３個(gè)ＧＨ５家族和６個(gè)ＧＨ９家族的纖維素內(nèi)切??酶，以及４個(gè)ＧＨ３家族的（３－葡萄糖苷酶。在Ｃ．?基因組中未檢索到??外切纖維素酶，這與之前未檢測(cè)到外切纖維素酶活力的結(jié)果一致。此外，Ｃ??所有的纖維素酶都沒(méi)有ＣＢＭ結(jié)構(gòu)，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]哈氏噬纖維菌吸附纖維素的影響因素[J]. 陳凝,徐元喜,王慧,盧雪梅.  微生物學(xué)報(bào). 2012(08)
[2]哈氏噬纖維菌生活史中形態(tài)的變化[J]. 韓文彬,徐正學(xué),蘇婧,盧雪梅,高培基.  微生物學(xué)報(bào). 2009(01)

博士論文
[1]Cytophaga hutchinsonii纖維素結(jié)晶區(qū)降解相關(guān)基因chu3220和chu1557的研究[D]. 王森.山東大學(xué) 2017
[2]Cytophaga hutchinsonii基于FLP-FRT重組系統(tǒng)敲除方法的建立及Ⅸ型分泌系統(tǒng)相關(guān)基因的研究[D]. 王穎.山東大學(xué) 2014
[3]Cytophaga hutchinsonii遺傳操作體系的建立及應(yīng)用[D]. 徐元喜.山東大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3494162