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Cytophaga hutchinsonii纤维素降解机制的研究
中文名称: Cytophaga hutchinsonii纤维素降解机制的研究
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论文编号: 4142703收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Study on the Mechanism of Cellulose Utilization by Cytophaga Hutchinsonii
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 微生物学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: CytoPhaga hutchinsonii 纤维素 纤维素酶 纤维寡糖 FACE 细胞外膜 分离纯化 异源表达 转座子 基因失活
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论文摘要: 以纤维素为主要成分的植物生物质是地球上最丰富的可再生资源.随着石油、煤炭等化石资(略),开发新的可再生能源已经成为人们迫切的需求,因此对木质纤维素的高效开发利用越来越受到人们的重视.但由于纤维素自身的特殊性质和目前人们对已知纤维素降解微生物和降解酶认识的不足,只有很少一部分纤维素(略)利用. 自然界中可降解纤维素的微生物多种多样,其降解纤维素的策略也呈现多样性.其中好氧细菌Cytophaga hutchinsonii表现出很强的结晶纤维素降解能力,但其纤维素降解机制(略)菌可能利用一种既与已知的非复合体型纤维素酶酶系模式,又与复合型纤维小体模式不同的独特纤维素降解机制以实现纤维素的高效降解.因此本文展开了对C. hutchinsonii降解纤维素机理(略)研究了该菌对不同碳源的利用情况,并从生化和遗传角度对其细胞膜相关主要纤维素酶进行了研究,由此提出了该菌降解纤维素的机理模型.本文的主要内容及结果如下: 1.对C. hutchinsonii在不同碳源中的(略)耗与产物形成进行了系统分析,并研究了纤维素酶在细胞中的分布. 研究发现C. hutchinsonii在结...
Cellulosic biomass from plants is the most abundant renewable resource on the earth. With the ru(omitted)of(omitted)ble fossil resources such as oil and coals, developping new renewable resources has becoming great neces(omitted)ore and moer attention has been payed to the use (omitted)sic biomass these years. However, only a small proportion of biomass is uesd resulted from(omitted)al properties of cellulose and little knowledgement about the cellulolytic microorganisms and cellulases. There are ma...
目录:
摘要第9-12页
Abstract第12-14页
缩略词表第15-16页
第1章 绪论第16-37页
  ·纤维素的结构第16-17页
  ·降解纤维素的微生物第17-19页
    ·真菌第18页
    ·细菌第18-19页
    ·未培养微生物第19页
  ·微生物降解纤维素的策略第19-27页
    ·非复合体纤维素酶系第19-21页
    ·复合体纤维素酶系第21-23页
    ·细胞结合型非复合体纤维素降解酶系第23-26页
    ·其他纤维素降解策略第26-27页
  ·Cytophaga hutchinsonii研究背景第27-35页
    ·基因组信息预测第28-34页
    ·C. hutchinsonii研究进展第34-35页
    ·展望第35页
  ·论文的立题依据及工作内容第35-37页
第2章 Cytophaga hutchinsonii对不同碳源的代谢利用第37-53页
  ·材料与方法第37-43页
    ·菌株第37页
    ·主要试剂及仪器第37页
    ·培养基第37-38页
    ·再生无定形纤维素(RAC)制备第38页
    ·纤维寡糖制备与纯化第38-41页
    ·接种与培养第41页
    ·生长曲线与底物消耗测定第41-42页
    ·休止细胞水解纤维素和纤维寡糖产物分析第42页
    ·酚硫酸法测定总糖第42页
    ·高效液相色谱(HPLC)检测寡糖第42-43页
  ·结果与分析第43-51页
    ·纤维寡糖制备第43-45页
    ·不同碳源生长曲线与底物消耗测定第45-48页
    ·休止细胞水解纤维素和纤维寡糖产物分析第48-51页
  ·小结与讨论第51-53页
第3章 荧光辅助糖电泳技术(FACE)的建立及其应用第53-62页
  ·材料与方法第53-55页
    ·主要试剂及仪器第53页
    ·糖还原端ANTS标记第53-54页
    ·电泳第54页
    ·分离胶浓度探索第54页
    ·ANTS标记温度稳定性测定第54-55页
    ·ANTS标记荧光扫描第55页
  ·结果与分析第55-61页
    ·分离胶浓度的确定第55页
    ·寡糖的FACE检测第55-57页
    ·ANTS标记温度稳定性测定第57页
    ·ANTS标记荧光扫描第57-58页
    ·ANTS标记纤维素第58-59页
    ·FACE技术在Cytophaga hutchinsonii降解纤维素机理研究中的应用第59-61页
  ·小结与讨论第61-62页
第4章 Cytophaga hutchinsonii膜相关蛋白提取及性质研究第62-76页
  ·材料与方法第62-66页
    ·菌株第62页
    ·主要试剂及仪器第62页
    ·培养基第62-63页
    ·细胞分级分离第63-64页
    ·膜蛋白的提取第64页
    ·蛋白质浓度测定第64页
    ·纤维素酶活测定第64页
    ·蛋白纯度及分子量分析第64页
    ·细胞膜纤维素酶活性染色第64-65页
    ·膜蛋白对结晶纤维素和纤维寡糖的降解能力分析第65页
    ·外膜蛋白复合物分析第65-66页
  ·结果与分析第66-73页
    ·细胞各组分蛋白成分与活性分析第66-68页
    ·不同去垢剂对膜蛋白的溶解效果第68-69页
    ·不同碳源培养菌体细胞膜蛋白比较第69-70页
    ·细胞膜蛋白活性染色第70-72页
    ·膜蛋白对结晶纤维素和纤维寡糖的降解第72-73页
    ·外膜蛋白复合物的Blue Native-PAGE分析第73页
  ·小结与讨论第73-76页
第5章 Cytophaga hutchinsonii细胞膜纤维素酶的分离纯化及性质研究第76-106页
  ·材料与方法第76-81页
    ·菌株第76页
    ·主要试剂及仪器第76页
    ·培养基第76-77页
    ·蛋白浓度测定第77页
    ·纤维素酶活测定第77页
    ·蛋白纯度及分子量分析第77页
    ·蛋白质银染第77页
    ·细胞膜纤维素酶活性染色第77页
    ·细胞外膜羧甲基纤维素酶(CMCase)的分离纯化第77-78页
    ·细胞质膜纤维二糖酶(Cellobiase)的分离纯化第78-79页
    ·蛋白质的MALDI-TOF鉴定与跨膜结构域分析第79-80页
    ·纯化纤维素酶的酶学性质分析第80-81页
  ·结果与分析第81-105页
    ·细胞外膜羧甲基纤维素酶(CMCase)的分离纯化第81-88页
    ·细胞质膜纤维二糖酶(Cellobiase)的分离纯化第88-90页
    ·纯化纤维素酶的MALDI-TOF鉴定第90-98页
    ·纯化纤维素酶的跨膜结构分析第98-100页
    ·纯化纤维素酶的反应最适pH和温度第100-101页
    ·纯化纤维素酶的底物特异性第101-102页
    ·纯化纤维素酶对纤维寡糖水解产物的分析第102-103页
    ·去垢剂对纤维素酶CHU_1107活性的影响第103-104页
    ·纤维素酶CHU_1107对结晶纤维素的吸附第104-105页
  ·小结与讨论第105-106页
第6章 Cytophaga hutchinsonii纤维素酶异源表达与性质研究第106-140页
  ·材料与方法第106-115页
    ·菌株与质粒第106-107页
    ·引物第107-109页
    ·主要试剂及仪器第109-110页
    ·培养基第110页
    ·常规分子生物学方法第110-112页
    ·Western blotting检测重组蛋白的表达第112页
    ·重组蛋白的纯化第112页
    ·重组蛋白生化性质测定第112-114页
    ·生物信息学分析第114-115页
    ·氨基酸定点突变第115页
  ·结果与分析第115-137页
    ·纤维素酶的表达纯化第115-120页
    ·CHU_1107催化结构域(GH5)的生化特性第120-127页
    ·CHU_1075催化结构域(GH8)的生化特性第127页
    ·第五家族糖苷水解酶系统发生分析第127-130页
    ·CHU_1107同源模建与关键氨基酸分析第130-135页
    ·关键氨基酸定点突变第135-137页
  ·小结与讨论第137-140页
第7章 Cytophaga hutchinsonii遗传操作体系的建立及相关纤维素酶突变体的构建分析第140-160页
  ·材料与方法第140-145页
    ·菌株与质粒第140-141页
    ·引物第141-142页
    ·主要试剂及仪器第142-143页
    ·培养基第143页
    ·常规分子生物学方法第143页
    ·接合第143-144页
    ·电转化第144页
    ·突变株鉴定第144页
    ·启动子分析第144页
    ·突变株表型测定第144-145页
  ·结果与分析第145-158页
    ·pHimarEm1转座子随机突变与突变株筛选第145-148页
    ·pHimarEm1转座子介导的GFP蛋白表达第148-153页
    ·CHU_1107插入失活突变株的性能分析第153-158页
  ·小结与讨论第158-160页
全文总结第160-164页
参考文献第164-179页
致谢第179-181页
攻读学位期间发表的学术论文第181-182页
附录第182-188页
学位论文评阅及答辩情况表第188页
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