论文题目: 嗜水气单胞菌中聚羟基脂肪酸酯包涵体蛋白PhaP的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 微生物学
作者: 田树君
导师: 王贺祥,陈国强
关键词: 聚羟基脂肪酸,嗜水气单胞菌,包涵体蛋白
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 聚羟基脂肪酸(Polyhydroxyalkanoates或PHA)是细菌细胞内合成的一类生物可降解高分子化合物,在很多领域有着广泛的应用前景。嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila 4AK4能够合成3-羟基丁酸和3-羟基己酸共聚物(PHBHHx)。本论文研究了采用PCR方法克隆得到的A.Aydrophila 4AK4的PHA合成相关基因,揭示其phaP-phaC-phaJ的PHA合成操纵子的排列方式,其中phaP编码一种颗粒相关蛋白,phaC编码PHA合酶和phaJ编码R-特异的烯脂酰辅酶A水合酶。分析表明嗜水气单胞菌的PHA合成相关基因与豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)的PHA合成相关基因区域有很高的同源性。 在嗜水气单胞菌中分别过量表达phaP,phaC和phaJ基因,结果验证了克隆得到的嗜水气单胞菌PHA合成相关基因的功能,并且发现过量表达phaP或phaC都能提高其合成的PHA中3HHx单体的比例,同时能够降低合成的PHA的分子量,而过表达phaJ基因却没有这些作用;包涵体蛋白PhaP还能使嗜水气单胞菌积累的PHA颗粒变小,数目增多。 在野生型和过量表达phaP基因的重组型A.Aydrophila 4AK4中研究包涵体蛋白PhaP和PHA合酶PhaC二者的关系,结果表明这两个蛋白都位于PHA颗粒表面,PhaP蛋白是颗粒表面蛋白的主要组成部分,通过定量PCR对PHA合酶PhaC的定量研究,发现PhaP在转录水平上可以上调PhaC的表达量。 为了进一步了解PhaP在PHA合成中的调节机理,在嗜水气单胞菌和大肠杆菌中对A.hydrophila 4AK4和Wautersia eutropha H16的PhaP功能进行了比较,发现二者蛋白具有相似的调节功能;又对两个PhaP蛋白结构分析,结果表明二者蛋白有着非常低的同源性,却有着相似的二级结构。 通过以上结果我们得到的结论是,包涵体蛋白PhaP是一类同源性很低结构相似的蛋白,它可以通过在转录水平上调节PHA合酶PhaC的表达量来调控PHA的合成,这些结果为更好地研究PhaP的调节机理奠定了基础,具有重要的理论和实际意义。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 聚羟基脂肪酸酯(PHA)概述
1.2 PHA的生物合成
1.3 PHA代谢途径中的酶和基因
1.4 决定PHA分子量和组成的因素
1.5 PHBHHx合成菌株的研究现状
1.6 PHA研究展望
1.7 论文工作的目的及意义
第二章 实验材料与基本实验方法
2.1 菌种和质粒
2.2 常用酶和生化试剂
2.3 仪器和设备
2.4 常用实验操作方法
2.5 应用气相色谱(GC)对PHA进行检测
2.6 分子设计辅助软件和网上数据资源
第三章 嗜水气单胞菌PHA合成相关基因的克隆
3.1 PHA合成相关基因的克隆
3.2 克隆结果与分析
3.3 PHA合成相关基因的功能验证
3.4 讨论
第四章 嗜水气单胞菌中包涵体蛋白对PHA合成的代谢调控
4.1 嗜水气单胞菌中PHA颗粒表面蛋白的检测
4.2 嗜水气单胞菌中PHA包涵体蛋白对PHA颗粒结构的影响
4.3 嗜水气单胞菌中PHA包涵体蛋白对PHA合酶的影响
4.4 讨论
第五章 两株菌中包涵体蛋白对PHA合成功能比对
5.1 Wautersia eutropha中phaP基因在A.hydrophila 4AK4中的表达
5.2 A.hydrophila 4AK4和W.eutropha H16中PhaP对PHA积累影响的比较
5.3 PHA包涵体蛋白功能比对研究体系的构建
5.4 PHA包涵体蛋白功能相似性的比较
5.5 PHA包涵体蛋白结构相似性的分析
5.6 讨论
第六章 结论
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2005-07-18
参考文献
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