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在微生物的芳香烃化合物的降解中,3-羟基苯甲酸能通过龙胆酸进行降解,这是一条重要的降解途径,研究其调控有着重要的意义。本论文对谷氨酸棒杆菌ATCC13032的龙胆酸途径中ncgl2923基因进行了功能鉴定,证实该基因编码3-羟基苯甲酸-6-单加氧酶,能用NADH作为电子供体将3-羟基苯甲酸转化成龙胆酸,并对该酶进行了纯化和酶学分析,这是第一个在革兰氏阳性菌中进行纯化和鉴定的3-羟基苯甲酸-6-单加氧酶:另外,对该途径的基因簇中一个可能的调控蛋白基因ncgl2921进行了基因克隆和蛋白纯化及初步的研究。根据序列分析,该调控蛋白属于Ic1R家族,在芳香族化合物降解途径中一般正调控其反向的结构基因。本论文内容主要为三个部分:
第一部分:背景介绍,包括两个方面。一方面是微生物如何利用单加氧酶生产开环底物,然后利用开环酶打开苯环并进一步生成可进入三羧酸循环的化合物；详细介绍了单加氧酶中依赖黄素的单加氧酶,以及本论文中研究的3-羟基苯甲酸-6-单加氧酶。另一方面介绍了微生物代谢的调控方式,主要是涉及到芳烃化合物降解的调节和相关的调控蛋白,并着重介绍了谷氨酸棒杆菌中芳烃代谢的调控策略和本研究所涉及到的Ic1R家族调控蛋白。
第二部分:实验内容,包括第二章和第三章。第二章为谷氨酸棒杆菌的3-羟基苯甲酸/龙胆酸途径中ncgl2923编码的3-羟基苯甲酸-6-单加氧酶的功能鉴定和酶活分析,介绍了实验中采用的方法,结果和讨论。实验中克隆了编码该蛋白的基因ncgl2923,并将其蛋白进行表达和纯化,进行了详细的酶学研究。第三章为同一途径里一个由ncgl2921编码的调控蛋白的初步分析,表达和纯化了该蛋白,并利用电泳迁移率实验(EMSA)对该蛋白进行初步研究。
第三部分:结果总结和展望,主要是试验结果的总结和ncgl2921编码的调控蛋白的可能性质推测以及后续工作展望。