收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一体化生物加工过程进行大肠杆菌的半纤维素琥珀酸生产

郑宗宝  
【摘要】:复杂的结构及解聚所需的高成本是阻碍半纤维素作为底物进行生物燃料和生物化学品生产的主要障碍。一体化生物加工过程(Consolidated Bioprocessing,CBP)通过利用一种微生物同时行使水解酶的生产,生物质原料的降解以及生物产品的转化这三大功能,能够显著降低木质纤维素原料包括半纤维素利用过程的成本。在本文中,通过借鉴代谢工程与合成生物学的基本原理与思想,改造大肠杆菌使其表达分泌三种半纤维素酶,实现了直接以山毛榉木聚糖为底物进行琥珀酸生产的生物转化过程。 木聚糖酶的胞外分泌是通过与OsmY蛋白的融合实现的。将十二个不同来源的并与OsmY融合的木聚糖内切酶-木糖苷酶组合进行酶学表征,选择出一组具有最优酶学特性的木聚糖酶组合,即来自于Fibrobacter succinogenes S85的木聚糖内切酶XynC-A以及来自于Fusarium graminearum的木糖苷酶XyloA。在该菌株中,木聚糖酶诱导表达8h时,即可向胞外分泌0.18±0.01g/l的蛋白质,木聚糖内切酶活性为12.14±0.34U/mg,木糖苷酶活性为92±3mU/mg。 随后通过一系列措施来进一步优化木聚糖酶的表达分泌,以提高其水解效率,更好的满足CBP生产的需要,包括敲除大肠杆菌Braun’s lipoprotein的编码基因lpp;过表达催化二硫键形成的氧化还原酶编码基因dsbA;优化木聚糖酶表达载体的表达水平;通过Blc蛋白于外膜表面展示木糖苷酶;过表达来自于枯草芽孢杆菌168的阿拉伯糖苷酶编码基因abf2等。 将半纤维素水解能力与一株琥珀酸高产菌进行整合,实现了在没有提供外部木聚糖水解酶及任何有机组分的情况下直接以木聚糖为底物进行琥珀酸的生产。由此构建的大肠杆菌菌株Z6373在厌氧条件下以木聚糖为底物,可以得到0.37g/g的琥珀酸,转化率达到了以木聚糖酸水解液为底物时的76%。 本文通过表达和分泌三种半纤维素酶成功的建立起一个大肠杆菌以木聚糖为底物进行琥珀酸生产的CBP系统。本文结果表明了通过CBP进行半纤维素到琥珀酸转化的可行性,为其进一步改良及木质纤维素材料向其他化学品的转化上奠定了一定基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;应用固相大肠杆菌谷氨酸脱羧酶生产γ——氨酪酸[J];江苏食品与发酵;1978年Z1期
2 ;“超蛋白”的合成[J];化学世界;1988年02期
3 薄玉霞,王歆宇,王万海,刘吉起,王立争;水中臭氧杀菌效果的试验观察[J];现代预防医学;2004年03期
4 ;FDA批准Xifaxan的上市申请[J];中国医药技术与市场;2004年04期
5 徐瑛,程金树,石立红;微量热法研究载银B_2O_3-SiO_2-Na_2O玻璃对大肠杆菌的抑制作用(英文)[J];合成化学;2005年04期
6 王云,鲁巍,张晓健;氯及氯胺灭活大肠杆菌的消毒动力学模型[J];环境科学;2005年05期
7 李欣;范长胜;王海蛟;高山峨;梁国新;陶菊红;;利用tyrB与aspA基因在大肠杆菌中的偶联表达制备L-苯丙氨酸(英文)[J];复旦学报(自然科学版);2005年06期
8 岳丽娜;李京华;贺高红;于万滢;邵英光;王俊德;;气相色谱-质谱联用辅助鉴定细菌内毒素标准品菌种来源的纯度[J];色谱;2006年01期
9 ;信息[J];食品科学;2006年02期
10 谭伟;杜金华;;二氧化氯在鲜食“巨峰”葡萄表面对大肠杆菌杀灭效果的研究[J];中国食物与营养;2006年02期
11 叶江;马林;吴海珍;刘欣毅;张惠展;;ubiCA基因的强化表达及对大肠杆菌辅酶Q生物合成的影响[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年03期
12 王彩萍;卢海峰;张洪林;康戈莉;;微量量热法研究大肠杆菌对粉防己碱和粉防己总生物碱的耐药性[J];应用化学;2006年08期
13 罗军;龙敏;赖建平;李妍;张文炳;胡平;龙北国;;网状棉质抗菌织物的抑菌性能实验研究[J];现代预防医学;2006年08期
14 夏远景;李志义;薄纯智;陈淑花;刘学武;;超高压灭菌效果实验研究[J];现代食品科技;2007年02期
15 王娜;何苗;施汉昌;;水环境中大肠杆菌多特征抗原及抗体的制备研究[J];环境科学;2007年05期
16 张瑾;赵玉然;梁君妮;李兆杰;杨文鸽;薛长湖;;海洋假单胞杆菌褐藻胶裂解酶基因在大肠杆菌中的高效表达和活性检测[J];食品与发酵工业;2007年02期
17 白剑宇;周晨妍;王瑾;邬敏辰;;宇佐美曲霉木聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达与优化[J];食品工业科技;2007年06期
18 方婷;王仁丽;严志明;陈锦权;;20kV/cm高压脉冲电场下外界因素对大肠杆菌杀灭效果的影响[J];贵州大学学报(自然科学版);2007年04期
19 孙震;徐世梅;杭峰;;微波杀菌动力学及其影响因素的研究[J];食品科学;2007年11期
20 刘丰亮;常宏;刘洁;杨克;张杰;;重组人甲状旁腺素(rhPTH(1-84))的原核表达及发酵条件初步优化[J];云南大学学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何军;余冰;张克英;丁雪梅;陈代文;;里氏木霉高产木聚糖酶基因的克隆、表达及其酶学性质研究[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集[C];2008年
2 欧阳萍;雷连成;吕爽;韩文瑜;;人溶菌酶基因在大肠杆菌中的融合表达及其生物学活性的研究[A];首届中国兽药大会——兽医生物制品学、兽医微生物学学术论坛论文集(2008)[C];2008年
3 王鹏雁;陈创夫;张再超;毛志福;任艳;;表达大肠杆菌K88ac-STⅡ的口服沙门氏菌活苗的动物免疫试验[A];中国畜牧兽医学会兽医病理学分会第十六次学术研讨会、中国病理生理学会动物病理生理专业委员会第十五次学术研讨会论文集[C];2009年
4 杨海华;;肉鸡支原体与大肠杆菌混合感染病例的综合诊治[A];“科技进步推进畜牧业现代化”科技论文集[C];2011年
5 杨玲丽;陈杖榴;;相同耐药谱大肠杆菌的脉冲场电泳分型研究[A];全国首届动物生物技术学术研讨会论文集[C];2004年
6 覃宗华;谢明权;蔡建平;艾哈迈德;彭新宇;魏文康;吴惠贤;;毒害艾美耳球虫广东株微线蛋白-2基因在大肠杆菌的表达[A];中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第五次代表大会暨第八次学术研讨会论文集[C];2004年
7 孙伟;潘石;李银丽;宋林峰;张毅;吴世法;;大肠杆菌与副流感病毒样品的原子力显微镜成像研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 赵姗姗;张桂荣;于艳辉;张忆华;;头孢他啶诱导大肠杆菌内毒素释放的研究[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
9 刘昀;李冉辉;郑易之;;大豆PM2(LEA3)蛋白及22-氨基酸结构域在植物和大肠杆菌中的耐盐功能鉴定[A];2006年中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
10 王小娟;陈向东;;属间细菌质粒自然遗传转化[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑宗宝;一体化生物加工过程进行大肠杆菌的半纤维素琥珀酸生产[D];天津大学;2012年
2 康振;大肠杆菌系统改造及琥珀酸和5-氨基乙酰丙酸合成途径的构建[D];山东大学;2011年
3 姜中其;仔猪断奶腹泻性大肠杆菌的多重耐药性、毒力因子分布及特异性蛋黄抗体药效的研究[D];浙江大学;2009年
4 王倩;聚羟基脂肪酸酯在大肠杆菌中的合成、降解以及分子改造[D];山东大学;2009年
5 孙凤军;大肠杆菌生物膜的形成及其耐药质粒传递和调控的研究[D];第三军医大学;2009年
6 李晓敏;大肠杆菌氧胁迫适应性蛋白质组学、O-抗原研究和嗜热菌NG80-2醛脱氢酶分子生物学研究[D];南开大学;2010年
7 李丹;尿道致病性大肠杆菌进化机制的研究及检测方法的确立[D];南开大学;2010年
8 彭亮;聚磷酸盐激酶1在脑膜炎大肠杆菌K1株致病中的相关功能研究[D];南方医科大学;2011年
9 马毅;多个药物靶标蛋白在大肠杆菌无细胞系统高效表达及功能表征[D];华南理工大学;2012年
10 杨金丽;应用饲料油脂防控牛感染大肠杆菌0157:H7的研究[D];内蒙古农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高鸿雁;大肠杆菌微生物传感器的性质及大肠杆菌代谢动力学研究[D];沈阳师范大学;2011年
2 孙超;水体中大肠杆菌的检测分析新方法研究[D];东华大学;2010年
3 杨建刚;基于基元模式分析产琥珀酸大肠杆菌的构建[D];天津大学;2012年
4 王晓强;血小板反应素1活性cDNA片段的克隆与表达[D];四川大学;2005年
5 周璇;重组人IZ-CD40L在大肠杆菌中的高效表达和生物学活性的鉴定[D];苏州大学;2005年
6 赵阳;黑龙江省部分地区鹅大肠杆菌的分离鉴定[D];东北农业大学;2011年
7 陈文静;家禽养殖场废弃物农用安全性的初步研究[D];扬州大学;2010年
8 师震宇;禽致病性大肠杆菌鸭源分离株侵袭相关基因致病机理研究[D];南京农业大学;2011年
9 张建军;大肠杆菌F18菌毛操纵子fed基因的克隆、表达及其生物活性的初步研究[D];扬州大学;2005年
10 涂健;抗生素和内毒素诱发鸡肠源性大肠杆菌易位的实验研究[D];安徽农业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  陈超;大肠杆菌有望制成生物微型马达[N];科技日报;2006年
2 裴那;Oxoid公司推出快速确认食品中大肠杆菌的方法[N];中国医药报;2009年
3 沧州河间市畜牧水产局 程红利;一例肉鸡类巴氏杆菌和大肠杆菌混感的诊治[N];河北农民报;2011年
4 ;杆菌速灭[N];中国畜牧水产报;2001年
5 陈勇;菠菜生菜相继被“毒”,灌溉水是“凶嫌”[N];新华每日电讯;2006年
6 编译 王金元;新型相机用大肠杆菌做底片[N];北京科技报;2005年
7 记者 冯卫东;除菌香皂其实并不除菌[N];科技日报;2007年
8 冯立中;致泻大肠杆菌是腹泻病祸首[N];健康报;2006年
9 宁夏隆德县畜牧兽医站 罗志轶;中西医治疗獭兔球虫和大肠杆菌混合感染[N];江苏农业科技报;2007年
10 赵承渊 北京大学第一医院;“怪病”频出:医学昌明的代价?[N];大众科技报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978