导读:本文包含了细菌漆酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:漆酶,细菌,序列比对,生物信息学
细菌漆酶论文文献综述
艾嘉,刘坤,张蕾,吴明旭,陈硕[1]（2019）在《细菌漆酶的生物信息学分析》一文中研究指出漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及叁级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。(本文来源于《基因组学与应用生物学》期刊2019年03期）
王涛[2]（2019）在《荒漠化草原植物类型对土壤微生物及细菌漆酶基因多样性的影响》一文中研究指出土壤微生物是生态系统中元素循环和能量流动的积极参与者,承担着生态系统中90%以上有机物质的矿化作用。漆酶能彻底分解木质素,是影响生态系统中有机质降解和碳素循环的关键因素之一。为了解荒漠区植物类型对土壤性质、微生物群落结构及细菌漆酶基因多样性的影响,本文选择了荒漠化草原上贺兰山丁香、斑子麻黄、鹰爪柴、灰榆、蒙古扁桃、松叶猪毛菜和红砂七种典型的植物群落,采集植物土壤及相应裸地土壤作为研究材料,在测定土壤理化性质及酶活性的基础上,采用高通量测序技术研究植物对土壤微生物多样性及群落结构的影响;进一步通过克隆细菌漆酶基因片段并建库测序研究植物对细菌漆酶基因多样性的影响。主要研究内容和研究结果如下:(1)荒漠植物对土壤养分的富集作用在不同植物类型之间存在较大差异,其差异与植物个体的大小有一定关系,贺兰山丁香、灰榆、蒙古扁桃、松叶猪毛菜和红砂五种植物对荒漠土壤的多种营养成分均有明显的富集效应,而斑子麻黄和鹰爪柴的富集效应并不明显。(2)不同植物对土壤微生物的丰富度、多样性及群落结构的影响差异较大。斑子麻黄和鹰爪柴使土壤中细菌丰富度显着增加(p<0.05);斑子麻黄使土壤中真菌丰富度显着增加(p<0.05),而灰榆则使土壤中真菌丰富度显着降低(p<0.05)。松叶猪毛菜、蒙古扁桃、斑子麻黄和鹰爪柴使土壤中细菌多样性显着增加(p<0.05);松叶猪毛菜使土壤中真菌多样性显着增加(p<0.05),而红砂则使土壤中真菌多样性显着降低(p<0.05)。七种植物土壤中子囊菌门、接合菌门、担子菌门均为优势真菌;除贺兰山丁香外,其它六种植物均使担子菌门和壶菌门减少,红砂、蒙古扁桃和灰榆使接合菌门增加幅度较大。松叶猪毛菜、红砂、斑子麻黄和鹰爪柴土壤中放线菌门为最优势细菌,蒙古扁桃、灰榆和贺兰山丁香土壤中变形菌门为最优势细菌,且七种荒漠植物均使放线菌门减少,除贺兰山丁香外,其余六种植物均使变形菌门和拟杆菌门增加。(3)七种荒漠植物和对照土壤中含漆酶基因的细菌共分布于14个门中,变形菌门、放线菌门、厚壁菌门在细菌漆酶群落中占主导地位。荒漠化草原土壤中有机质的生物降解是以细菌而非真菌为主导的过程,七种荒漠植物均能增加土壤漆酶的活性,同时影响产漆酶细菌的丰富度和多样性,促进土壤中有机质的分解和碳素循环。(4)植物的凋落物引起了荒漠土壤有机质的增加,使得植物能够富集土壤中的芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、Variibacter属、白僵菌属、绿僵菌属、Volutella属等功能微生物群或抑制一些镰刀菌属、链格孢属、Leptosphaeria等致病微生物的生长,从而改变了微生物群落结构。微生物群落结构的改变有助于提高植物的抗逆性,细菌和真菌中优势菌丰度的增加提高了脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性,从而加快土壤中碳、氮、磷元素的循环。(本文来源于《宁夏大学》期刊2019-01-04）
梁月[3]（2018）在《新型细菌漆酶Melac13220的表达、纯化及表征与应用研究》一文中研究指出漆酶广泛存在于真菌、植物、昆虫与细菌中,是一种蓝色多铜氧化酶。漆酶具有广泛的底物特异性,可氧化多种酚类及非酚类芳香族化合物。细菌漆酶特性与真菌漆酶不同,它们可产生胞内或者胞外漆酶,并且它们在很宽的温度和p H范围内都能发挥活性。细菌漆酶可用于纸浆生物漂白、生物修复、纺织染料脱色、污染物降解和生物传感器等。因此,需要对包括来源、生产条件、克隆、表征和生物技术应用等综合信息进行分析比较,以便在工业水平上有效地了解和应用这些酶。本文从扭脱甲基杆菌Methylobacterium extorquens的基因组中扩增出漆酶Melac13220的基因,成功构建表达载体后在大肠杆菌中高活性表达,分子量约为50k Da,并通过离子交换层析对其进行了纯化,纯化后酶的纯度较高,可以直接用于随后的性质表征与应用研究。实验结果表明,当以ABTS为底物测定酶活时,酶的最适温度为75°C,但超过50°C时酶的稳定性较差,酶在40°C下稳定性最好,半衰期大约为50h,活力下降缓慢;45°C下半衰期大约为40h,活力下降较缓慢;50°C下半衰期为8.5h,活力下降较快。酶的最适p H为1.5,酸性条件下稳定性较好,1h后仍可以保留80%以上的活力。对底物ABTS的Km值为7.65×10-2m M,kcat值为14.6/s。Cu2+与Co2+可以轻度提高酶活,而Fe2+可使酶活提高25倍,可能是由于Fe2+影响到酶活中心处的Ⅰ类铜离子位点,不同的有机试剂会不同程度地降低酶活。在不加任何介体的情况下,该漆酶对刚果红的脱色效率较高,10h可达到脱色率90%以上;而对其他染料如靛蓝胭脂红脱色效率较低。本文主要对一种新型细菌漆酶的克隆、表达、纯化、表征与应用进行了初步研究,发现了此酶与其它漆酶的不同之处(如Fe2+对酶活影响),并对该酶的深入研究提供了实验基础,希望可以通过改变新酶特性使其可以在应用中发挥出更大的价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
董冰雪,夏敏,蔡心清,李鹏,押玉柯[4]（2018）在《宏基因组来源耐Mn~(2+)、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性》一文中研究指出【背景】漆酶和锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mnp)是木质素降解的主要酶,二者有协同效应。Mnp活性依赖于Mn~(2+),而Mn~(2+)是大多数漆酶的抑制剂。【目的】获得耐Mn~(2+)的细菌漆酶用于木质素降解。【方法】构建许昌市某污水河污泥宏基因组文库,通过活性筛选获得细菌漆酶基因lac1542。使用大肠杆菌异源表达Lac1542,研究纯化后的重组蛋白酶学性质并进一步检测了含Lac1542复合酶系降解木质素能力。【结果】测序结果显示lac1542编码一个含513个氨基酸的蛋白。以ABTS为底物Lac1542最适反应pH为4.0,在pH 3.0-6.5范围内酶活性稳定。最适反应温度是75°C,在70°C以下酶活性稳定;100 mmol/L的Mn~(2+)仍能提高酶的活性。动力学参数研究发现,该酶的最适底物顺序为:ABTS>丁香醛联氮>儿茶酚>2,6-DMP>愈创木酚。Lac1542/Mnp复合酶系对木质素降解率为47.8%,比单独使用Mnp木质素降解率(22.4%)提高25.4%。Lac1542/Mnp/灰盖鬼伞过氧化物酶(Coprinus cinereus Peroxidase,CIP)复合酶系木质素降解高达71.5%,比Mnp/CIP酶系木质素降解率(48.9%)提高22.6%,加入Lac1542后的复合酶系能明显提高木质素的降解率。【结论】Lac1542的可溶性表达、耐受高浓度Mn~(2+)、热稳定性使得Lac1542可以替代一些经典的真菌漆酶应用于制浆、造纸、纤维素乙醇生产、染料脱色等工业。(本文来源于《微生物学通报》期刊2018年06期）
谢天,刘忠川,罗爽,王刚刚[5]（2017）在《细菌漆酶电子传递机制研究》一文中研究指出漆酶(EC 1.10.3.2)是一类含铜离子的氧化酶,从底物吸收电子并传递给氧气,将氧气还原成水,属于多铜氧化酶家族,在高等植物、真菌、细菌和昆虫中都有发现。漆酶可以催化多种底物,包括邻(对)苯二酚、氮羟基化合物、苯胺和呈现还原性的有(无)机化合物等。漆酶的底物谱较广、催化效率高、还原氧气生成水,这些优点使得漆酶可以作为绿色环保的催化剂应用于多个领域。漆酶具有两个铜离子中心,单核铜离子中心从底物吸收电子,然后电子被传递到叁核铜离子中心,氧气还原在叁核铜离子中心完成,所以单核铜离子和叁核铜离子中心存在偶联机制。本研究以细菌漆酶CotA为研究对象,通过比较CotA突变体与野生型蛋白的光谱学性质、催化活性和结构特征,探讨了两个铜离子中心的偶联机制。(本文来源于《第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2017-10-18）
金兰娜[6]（2017）在《细菌漆酶的结构设计与功能进化》一文中研究指出枯草杆菌漆酶是一种蓝色多铜氧化酶,它能够参与木质素的降解,并且催化多种芳胺类小分子物质的氧化,是一种环境友好型酶。本论文从原始的产漆酶菌株CAR2出发,通过紫外线诱变的方法得到具有较高漆酶活性的菌株ZNXH1,两者所产漆酶分别为CAR2(R155)、CAHH1(R155H、M157H、A158T),而后者的催化活力明显高于前者。为了建立漆酶功能与结构的相关性,我们利用定点突变的方法在漆酶的第二保守区选定了155、157、158叁个关键位点,设计并获得了六种突变体漆酶:CAW(R155W)、CAWH(R155W,M157H)、CAWH1(R155H、M157H、A158E)、CAHE(R155H、A158E)、CAHH(R155H、M157H)和CAH2(R155H),其中CAR2、CAH2(R155H)为共享的原始漆酶和对照突变体漆酶。上述八种漆酶在大肠杆菌中实现了有效的活性表达,其分子量均约为66 kDa。对上述八种漆酶的性质与功能进行了对比分析,取得如下结果:(1)CAHH1及所有六种突变体漆酶(CAW、CAWH、CAWH1、CAHE、CAHH、CAH2)的催化活力均高于野生型漆酶CAR2,其中尤以CAHH1及CAHH的催化活力为高,其次为CAH2与CAWH,说明枯草杆菌漆酶的His155、His157、Thr158位点对漆酶活性有明显的正效应或对于漆酶的催化活性是必需的;(2)除野生型菌株CAR2的最适温度为50℃,另外七种漆酶的最适温度均为60℃,而且CAHH1、CAHH、CAH2的热稳定性最高,其次是CAWH1与CAHE,它们在40-80℃下孵育1h后,均可以保持约70%以上的活力,说明枯草杆菌漆酶的His155、His157位点对漆酶的热稳定性也有较大的贡献;(3)野生型漆酶CAR2的最适pH为4.0,剩余七种漆酶的最适pH为4.6,说明CAHH1与所有突变体漆酶的催化条件略有碱移,这显然对漆酶的应用是有益的。W155类突变体漆酶(CAW、CAWH、CAWH1)的酸碱稳定性明显高于其它漆酶,说明W155位点对提高漆酶的酸碱稳定性,特别是在弱碱性条件下的稳定性有明显贡献;(4)Co~(2+)、Mn~(2+)和Mg~(2+)对漆酶有激活作用,其中Mn~(2+)的激活作用最为显着;(5)动力学分析表明,His155、His157、Glu158/Thr158位点对提高漆酶的催化效率是有利或必须的;(6)在漆酶通用介体ABTS存在下,原始漆酶和突变体漆酶均在3 h之内可以使靛蓝胭脂红(蒽醌类)、刚果红(偶氮类)、结晶紫(叁苯甲烷类)染料有效脱色,脱色率达70%以上,其中CAHH和CAHH1对靛蓝胭脂红和刚果红的脱色率达到了90%以上,对结晶紫的脱色率可达80%以上,然而所有漆酶对活性亮蓝(蒽醌类)、甲基红(偶氮类)的脱色效果较低(低于20%),说明漆酶的第二保守区对漆酶催化的底物有一定的选择性,同时His155、His157、Thr158位点对提高漆酶的应用性也是有利的。另一方面,所有漆酶对靛蓝胭脂红的脱色均不依赖介体ABTS的存在,但催化结晶紫时确是非常依赖介体ABTS存在的。在有Mn~(2+)存在的条件下,除了原始漆酶CAR2外,其它漆酶对靛蓝胭脂红、刚果红和结晶紫的脱色率均有明显提高,催化3 h后,脱色率均接近100%,其中突变漆酶CAHH和CAHH1对结晶紫的脱色率效力最高,作用1.5 h后达到100%。这些结果说明,这些漆酶,尤其是第二组(CAWH、CAWH1、CAHE)和第叁组漆酶(CAHH1、CAHH、CAH2)有望成为有潜力的工业用酶。总体上来说,我们得到的突变体漆酶CAHH和CAHH1在比活力、热稳定性以及脱色率、对环境的敏感性等方面都表现较突出的特性,更好的满足了工业需要。通过对漆酶第二保守区关键位点氨基酸残基的设计改造,通过对比分析所有漆酶在活力、温度稳定性以及脱色率、对环境的敏感性等方面的差异,建立了漆酶在该区域的结构与功能的相关性,为提高漆酶的应用性,并针对不同的目的及漆酶应用条件,设计出不同的高效漆酶等奠定了基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
杨雪[7]（2017）在《细菌漆酶的结构基础与功能相关性的研究》一文中研究指出枯草杆菌漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,不但能够催化各种芳胺类、酚类等小分子物质的氧化,而且能够作用于大分子物质木质素,参与木质素的聚合和降解。作为一种有潜力的工业应用性酶,漆酶具有许多优势,如底物具有多样性、宽的pH范围、高的热稳定性等。漆酶在食品、造纸、纺织、生物合成、以及生物传感器等方面都有着广泛的应用。然而我们发现原始枯草杆菌漆酶CAR2(R155)虽然对环境的敏感性高,但活力较低。为满足漆酶在应用领域的需要,我们通过紫外线诱变得到了一株高产漆酶的二代原始菌株CAH4(H155,498LEAG501),进一步针对漆酶的关键位点(502),通过定点突变的方法,由原始漆酶CAR2、CAH4和对照漆酶CAH2(R155H)得到了叁组漆酶:一.CAR2、RF1(M502F)、RL3(M502L);二.CAH2、HF3(R155H、M502F)、HL5(R155H、M502L);叁.CAH4、HH5(498LEAG501、M502F)其中CAR2、CAH2(R155H)为共享的原始漆酶和对照突变体漆酶。本文通过对比性研究发现,第二组漆酶(CAH2、HF3、HL5)、第叁组漆酶(CAH4、HH5)和第一组漆酶中的突变体漆酶(RF1、RL3)最适pH均由CAR2的4.0提高到4.6,最适温度也均由CAR2的50℃提高到60℃,说明第二组漆酶(CAH2、HF3、HL5)、第叁组漆酶(CAH4、HH5)以及第一组漆酶中的突变体漆酶(RF1、RL3)的适应性更好,应用性更强。漆酶作为一种金属酶,不同的金属离子对酶活性的影响不同。第二组漆酶(CAH2、HF3、HL5)和第叁组漆酶(CAH4、HH5)的活力和催化效率均高于第一组漆酶(CAR2、RF1、RL3)的活力和催化效率;但是第一组漆酶(CAR2、RF1、RL3)和第叁组漆酶(CAH4、HH5)对环境的敏感性高于第二组漆酶(CAH2、HF3、HL5),尤其是对Mn~(2+)较敏感。其中,漆酶CAH2虽然是上述叁组漆酶的催化活力和催化效率中最高的,分别比原始漆酶CAR2提高了约4倍和9倍,但CAH2对环境的敏感性也是最低的,相比较上述叁组中其他漆酶受Mn~(2+)影响最小;而漆酶CAH4的催化活力和催化效率分别比原始漆酶CAR2提高了约2.7倍和4.1倍,同时对环境的敏感性也明显比漆酶CAH2高,在Mn~(2+)存在时,其催化效率提高的较显着,基本达到CAH2的催化效率。从应用性上看,上述八种漆酶对靛蓝胭脂红(靛蓝类)和刚果红(偶氮类)均有较好的脱色效果,脱色率高于75%;原始漆酶和突变体漆酶对活性亮蓝(蒽醌类)、甲基红(偶氮类)的脱色效果较差,其中M502F、M502L类突变体漆酶脱色效果略高于其他漆酶。漆酶对结晶紫的催化作用是非常依赖介体ABTS存在的,在有介体ABTS存在下,所有漆酶对结晶紫(叁苯甲烷类)均有较好的脱色效果,除了原始漆酶CAR2外,其它漆酶的脱色率均达86%左右,而且不同漆酶之间差异很小。相比之下,在无ABTS存在下,所有漆酶对结晶紫的脱色率均低,只有10%左右。研究发现,在Mn~(2+)存在下,八种漆酶的脱色率在各时间点均有明显提高,催化3小时后,脱色率均接近100%。其中突变漆酶CAH4对靛蓝脱色效力最好,作用1.5小时后达到100%。总体上来说,对于枯草杆菌漆酶,T3Cu~(2+)位附近的R155位点显着影响漆酶的活性和对环境的敏感性,R155H突变明显提高漆酶的活性,但降低漆酶对环境的敏感性,而T1Cu~(2+)位附近的498-501肽段主要影响漆酶对环境的敏感性。我们得到的突变体漆酶的比活力、最适温度、温度稳定性以及脱色率、对环境的敏感性等方面都得到了明显的提高,可更好地满足工业需要。通过关键位点氨基酸的改变,进一步比较漆酶结构和功能的关系,为漆酶在广泛的应用奠定基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
孙建娜[8]（2017）在《重组细菌漆酶的发酵条件及其催化壳聚糖改性的研究》一文中研究指出漆酶(laccase,E.C 1.10.3.2)能够催化氧化多种不酚类和芳香类化合物,还能催化部分难分解的木质素和异生质,在食品、造纸、染料脱色、生物、医药、化工等领域有广泛的应用价值。目前已有多种漆酶基因被克隆并在微生物中异源表达,但是重组漆酶大多产量较低,提高重组漆酶的产量具有重要的意义。本文将芽抱杆菌漆酶(fmb-103)基因克隆并在大肠杆菌中异源表达,利用自诱导发酵策略对发酵条件进行了研究,并通过研究热变性和硫酸铵分级沉淀的协同作用对重组漆酶进行纯化及酶学性质测定。然后,利用重组漆酶的催化特性,研究了漆酶催化阿魏酸与壳聚糖的接枝条件,提高了壳聚糖的抗氧化性和抑菌性,并将壳聚糖衍生物用于芒果的涂膜保鲜。主要研究结果分述如下:1.重组漆酶发酵优化与纯化首先,将芽孢杆菌漆酶(fmb-103)基因克隆并在大肠杆菌中异源表达。发酵过程采用自诱导表达策略,并对发酵过程中诱导时机、温度控制和发酵时间进行了研究,实验表明:在OD600=0.3时加入Cu2+,并且在OD600=0.9时调整发酵温度至16℃,发酵50h,重组漆酶fmb-rL103产量达最高值3420U/L。通过先热变性(70℃,10 min)后硫酸铵分级沉淀(50～60%)纯化后,纯化倍数为4.47倍,fmb-rL103在70℃加热10 h后仍保留50%以上的活性,并表现出较好的pH稳定性。2.利用fmb-rL103催化阿魏酸与壳聚糖接枝研究了缓冲液pH、温度、时间和阿魏酸浓度四个单因素对接枝反应的影响,确定了最佳接枝条件。当反应体系pH为6.5,时间为1h,反应温度为60℃,阿魏酸浓度为10 mM时能够达到最佳接枝效果,此时中、高分子量壳聚糖中氨基的阿魏酸取代度分别为0.194和0.225。可见光全波长扫描和FT-IR光谱分析验证了漆酶催化的阿魏酸产物接枝壳聚糖的结构,证明漆酶催化阿魏酸的产物可以共价接枝到壳聚糖上。与壳聚糖原样相比,阿魏酸-壳聚糖的抗氧化能力明显提高,在浓度为2.0 mg/mL时,中分子量壳聚糖接枝后对DPPH自由基清除率为81.79%,其半数抑制率EC50值为0.65 mg/mL,高分子量壳聚糖接枝后对DPPH自由基清除率达80.08%,其EC50值为0.71 mg/mL。接枝后的壳聚糖抑菌性能有所提高,并且在低浓度时抑菌活性较高。在浓度为1 mg/mL时,中分子量阿魏酸-壳聚糖较壳聚糖原样对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌的抑菌圈直径分别提高了 2.09mm、1.87mm、1.38mm和1.44 mm;高分子量阿魏酸-壳聚糖比壳聚糖原样对四种菌的抑菌圈直径分别提高了 2.19 mm、1.50 mm、1.68 mm 和 1.48 mm。3.壳聚糖及其衍生物对在芒果保鲜中的应用利用壳聚糖溶液对“金煌芒”进行采后常温(25℃,RH50%)涂膜保鲜,并对贮藏期间芒果的硬度、失重率、转黄指数、病害率、呼吸强度、可滴定酸、可溶性固形物、Vc、H202含量和CAT,POD活性等指标的变化进行了研究。结果表明:壳聚糖和阿魏酸-壳聚糖涂膜保鲜使芒果的生理生化指标明显改善。涂膜处理的芒果在第12天以后才达到呼吸高峰,与对照组相比推迟了 4天以上。在贮藏第16天时,芒果的失重率最低为12.85%,与对照组相比减少了 1.63%;果实硬度最高为0.62 N,比对照组高0.10 N;转黄指数和病害率明显较低;Vc含量最高为11.1 mg/100g,比对照组高4.6 mg/100g;可滴定酸含量最高为0.45%,比对照组高0.12%;可溶性固形物含量最高为21.13%,比对照组高1.31%。同时,涂膜处理能使果实保持较高的CAT和POD活性,降低H2O2的含量,从而延缓了贮藏期间芒果的后熟进程。阿魏酸-壳聚糖涂膜比壳聚糖涂膜效果好,呼吸强度更低,Vc含量、可滴定酸、可溶性固形物含量较高,并且CAT和POD活力较高,使芒果中H2O2含量更低,能更好地抑制芒果采后的腐烂。其中,在第16天时,中、高分子量阿魏酸-壳聚糖涂膜保鲜的芒果病害率分别为0和5%,与壳聚糖涂膜的芒果相比分别低10%和5%。(本文来源于《南京农业大学》期刊2017-05-01）
刘慧平[9]（2016）在《细菌漆酶基因挖掘、酶学特性及其结构研究》一文中研究指出漆酶(Laccase,EC1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化酶,属于蓝色多铜氧化酶(MCOs)家族,其底物包括一大类酚类、非酚类化合物。漆酶的催化氧化过程包括夺取反应底物的电子,活性中心的铜离子间的协同电子传递,最后将电子传递给O2使其还原为水。由于漆酶底物的广泛性,使得漆酶在纺织工业、纸浆造纸、食品工业、生物传感器等领域有重要的应用价值。因此,获得具有优良特性和高活性的漆酶具有重要价值。而相比于真菌漆酶,细菌漆酶往往具有耐高温、耐高碱和耐高盐等优势。本论文通过基因组数据库挖掘技术挖掘得到3个新细菌漆酶,分别命名为LacTT、Lac CT和Lac BE,其中LacTT有较好的酶学特性。为了获得LacTT的大量表达,本论文选择毕赤酵母对LacTT进行过量分泌表达,并对其酶特性及其对工业染料的脱色性能进行研究。此外,通过同源建模和定点突变技术对LacTT的底物结合和电子传递的关键氨基酸及其作用机制进行研究。主要研究内容和结果如下:(1)本研究通过基因组数据库挖掘技术从Gen Bank中挖掘得到3个未经报道的新细菌漆酶,分别来源于Thermus thermophilus SG0.5JP17-16、Caldalkalibacillus thermarum TA2.A1和Bacillus endophyticus(LacTT、Lac CT和Lac BE)。通过对3个细菌漆酶的最适温度和最适pH的研究发现:LacTT具有最高的反应温度(90℃)和较宽的反应pH,其在高温、pH中性和碱性条件下具有较高酶活力;Lac BE则有较宽的反应温度和pH,但是它的最适pH偏酸性;而Lac CT尽管表现出最高的最适pH,但是它的反应温度和pH范围都比较窄。而且,LacTT的纯化结果表明它易于纯化。LacTT的酶学特性研究表明它具有较高的应用潜力。(2)本研究构建了毕赤酵母重组漆酶LacTT高效表达体系,在摇瓶培养条件下,最大漆酶表达量达到709 U/L。重组LacTT的酶学特性分析表明:重组LacTT在中性和碱性条件下具有比较高的活力和稳定性,而且具有高温活性和很高的热稳定性,最适温度高达90℃,在90℃下的半衰期约4 h。LacTT对卤化物的耐受性超过其它大多数的漆酶,而且,在1 M浓度范围内,NaCl和NaBr对LacTT的酶活力有不同程度的提高。重组LacTT对4种工业染料的脱色率介于73%-94%,而且,Na Cl可以提高LacTT的脱色效率。因此,LacTT在纺织染料废水脱色方面具有较高的应用潜力。(3)本研究基于序列比对、同源建模和定点突变技术,对LacTT的底物结合域附近的叁个极性带电荷的氨基酸K428、R290和D394及其作用机制进行研究。同源建模结构表明LacTT具有酶蛋白空间结构和活性中心结构的保守性。K428、R290和D394的突变体在600 nm和330 nm处的特征吸收峰较野生型有所差异,说明突变位点对LacTT的铜中心位点的结构都有一定扰动。K428M酶活力较野生型LacTT有所提高,而R290A、R290H、D394A、D394R的酶活力较野生型有所降低,表明:K428、R290和D394对LacTT的酶催化活性有显着的影响。K428M的k_(cat)/K_m值约为野生型的2倍,K_m值约为野生型的1/2,表明K428M酶催化效率的提高是因为突变体与底物的亲和力增大。突变体R290A和R290H的酶活力较野生型有所降低,D394A和D394R酶活力也几乎丧失,而对它们的底物结合常数和空间结构的分析结果推测:LacTT的R290和D394的侧链与底物之间存在相互作用,在突变之后可能这种作用力消失,从而影响了底物结合甚至是酶对底物的催化效率。(4)基于序列比对、同源建模和定点突变技术,对LacTT的酸性氨基酸D106、E456、E356和D423及其作用机制进行研究。D106、E456、E356和D423的突变体在600nm和330nm特征吸收峰值较野生型有所差异说明突变点对铜中心位点结构都有较大扰动。D106L、D106R、D106E的k_(cat)/K_m值只有野生型的20%-30%,推测因为它们的第106位残基侧链不能与T2Cu形成正确的水分子网络,导致TNC中氧还原的受阻,引起催化活力下降。突变体E456L、E456R、E456D的酶催化活力几乎丧失,是因为第456位的残基侧链不能正常向TNC提供质子,使得TNC中氧的还原反应无法正常进行。位于T1Cu附近的E356A的k_(cat)/K_m值只有野生型的7%,K_m值是野生型的3.8倍,结合空间结构研究,推测E356位点能接受来自底物的质子,而且对酶与底物的结合起重要作用。D423A的k_(cat)/K_m值仅为野生型的一半,推测D423对TNC中氧的还原有重要影响。所以,D106、E456、E356和D423都是参与LacTT电子传递的关键氨基酸,而且,E356和D423位点是在细菌漆酶中首次发现对电子传递有重要影响的氨基酸残基。(5)我们对漆酶LacTT的电子传递机制推测如下:在还原底物被氧化时,底物的电子被T1Cu的配体组氨酸夺取,同时E356接受底物氧化所产生的质子。T1Cu配体的组氨酸将来自底物的电子传递给T1Cu,随后电子通过Cu-S(Cys)-N(His)叁联体传递至TNC,在氧还原的过程中,E456向TNC提供质子,而D106和D423则协助TNC中O-O键的断裂,将结合在TNC上的分子氧还原成水。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-10-31）
刘岩,刘锐,苏新国,赵冠里,胡源媛[10]（2016）在《LACCLR2细菌漆酶性质及其脱色作用的研究》一文中研究指出该试验以LACCLR2细菌漆酶为研究对象,对漆酶的酶学性质以及漆酶对染料的降解脱色效果进行了研究,结果表明:漆酶反应的最适温度是50℃,最适p H为6,铜离子浓度为0.01%时酶活力最高。针对染料的脱色实验,靛蓝最显着,褪色率达到77.4%,COD/BOD提高了43.5%。(本文来源于《安徽农学通报》期刊2016年18期）
细菌漆酶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
土壤微生物是生态系统中元素循环和能量流动的积极参与者,承担着生态系统中90%以上有机物质的矿化作用。漆酶能彻底分解木质素,是影响生态系统中有机质降解和碳素循环的关键因素之一。为了解荒漠区植物类型对土壤性质、微生物群落结构及细菌漆酶基因多样性的影响,本文选择了荒漠化草原上贺兰山丁香、斑子麻黄、鹰爪柴、灰榆、蒙古扁桃、松叶猪毛菜和红砂七种典型的植物群落,采集植物土壤及相应裸地土壤作为研究材料,在测定土壤理化性质及酶活性的基础上,采用高通量测序技术研究植物对土壤微生物多样性及群落结构的影响;进一步通过克隆细菌漆酶基因片段并建库测序研究植物对细菌漆酶基因多样性的影响。主要研究内容和研究结果如下:(1)荒漠植物对土壤养分的富集作用在不同植物类型之间存在较大差异,其差异与植物个体的大小有一定关系,贺兰山丁香、灰榆、蒙古扁桃、松叶猪毛菜和红砂五种植物对荒漠土壤的多种营养成分均有明显的富集效应,而斑子麻黄和鹰爪柴的富集效应并不明显。(2)不同植物对土壤微生物的丰富度、多样性及群落结构的影响差异较大。斑子麻黄和鹰爪柴使土壤中细菌丰富度显着增加(p<0.05);斑子麻黄使土壤中真菌丰富度显着增加(p<0.05),而灰榆则使土壤中真菌丰富度显着降低(p<0.05)。松叶猪毛菜、蒙古扁桃、斑子麻黄和鹰爪柴使土壤中细菌多样性显着增加(p<0.05);松叶猪毛菜使土壤中真菌多样性显着增加(p<0.05),而红砂则使土壤中真菌多样性显着降低(p<0.05)。七种植物土壤中子囊菌门、接合菌门、担子菌门均为优势真菌;除贺兰山丁香外,其它六种植物均使担子菌门和壶菌门减少,红砂、蒙古扁桃和灰榆使接合菌门增加幅度较大。松叶猪毛菜、红砂、斑子麻黄和鹰爪柴土壤中放线菌门为最优势细菌,蒙古扁桃、灰榆和贺兰山丁香土壤中变形菌门为最优势细菌,且七种荒漠植物均使放线菌门减少,除贺兰山丁香外,其余六种植物均使变形菌门和拟杆菌门增加。(3)七种荒漠植物和对照土壤中含漆酶基因的细菌共分布于14个门中,变形菌门、放线菌门、厚壁菌门在细菌漆酶群落中占主导地位。荒漠化草原土壤中有机质的生物降解是以细菌而非真菌为主导的过程,七种荒漠植物均能增加土壤漆酶的活性,同时影响产漆酶细菌的丰富度和多样性,促进土壤中有机质的分解和碳素循环。(4)植物的凋落物引起了荒漠土壤有机质的增加,使得植物能够富集土壤中的芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、Variibacter属、白僵菌属、绿僵菌属、Volutella属等功能微生物群或抑制一些镰刀菌属、链格孢属、Leptosphaeria等致病微生物的生长,从而改变了微生物群落结构。微生物群落结构的改变有助于提高植物的抗逆性,细菌和真菌中优势菌丰度的增加提高了脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性,从而加快土壤中碳、氮、磷元素的循环。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
细菌漆酶论文参考文献
[1].艾嘉,刘坤,张蕾,吴明旭,陈硕.细菌漆酶的生物信息学分析[J].基因组学与应用生物学.2019
[2].王涛.荒漠化草原植物类型对土壤微生物及细菌漆酶基因多样性的影响[D].宁夏大学.2019
[3].梁月.新型细菌漆酶Melac13220的表达、纯化及表征与应用研究[D].吉林大学.2018
[4].董冰雪,夏敏,蔡心清,李鹏,押玉柯.宏基因组来源耐Mn~(2+)、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性[J].微生物学通报.2018
[5].谢天,刘忠川,罗爽,王刚刚.细菌漆酶电子传递机制研究[C].第十一届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2017
[6].金兰娜.细菌漆酶的结构设计与功能进化[D].吉林大学.2017
[7].杨雪.细菌漆酶的结构基础与功能相关性的研究[D].吉林大学.2017
[8].孙建娜.重组细菌漆酶的发酵条件及其催化壳聚糖改性的研究[D].南京农业大学.2017
[9].刘慧平.细菌漆酶基因挖掘、酶学特性及其结构研究[D].华南理工大学.2016
[10].刘岩,刘锐,苏新国,赵冠里,胡源媛.LACCLR2细菌漆酶性质及其脱色作用的研究[J].安徽农学通报.2016