固氮菌(Ensifer meliloti 1021)降解苯甲腈及其代谢酶的基因克隆和表达

固氮菌(Ensifer meliloti 1021)降解苯甲腈及其代谢酶的基因克隆和表达

论文摘要

对固氮菌(Ensifer meliloti 1021)降解环境污染物苯甲腈途径及其相关酶进行了基因克隆和表达研究。高效液相色谱法(HPLC)分析显示En.meliloti 1021静息细胞可将苯甲腈降解为苯甲酰胺和苯甲酸。En.meliloti 1021全基因组中没有腈水解酶(nitrilase)基因,但有1个腈水合酶(nitrile hydratase)基因和12个酰胺酶(amidase)基因,因而其降解苯甲腈生成苯甲酸是经腈水合酶/酰胺酶途径。PCR扩增En.meliloti 1021的腈水合酶基因并在Esche-richia coli Rosetta (DE3)中成功表达。腈水合酶过表达的E.coli可在5 min内降解90%的浓度为97 mmol·L-1的苯甲腈,10 min基本检测不到苯甲腈,产生66.9 mmol·L-1苯甲酰胺。对12个酰胺酶进行了系统发育树分析,发现有4个酰胺酶与Genbank数据库中的苯甲酰胺水解酶(benzamide amidohydrolase)有较高的同源性。对这4个酰胺酶基因进行克隆表达以及酶活检测,发现只有登录号为CAC47672.1的酰胺酶有苯甲酰胺酶活性,可将苯甲酰胺水解为苯甲酸。该酰胺酶由434个氨基酸组成,分子量为47 k Da,等电点5.37。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •     1.1.1 试剂
  •     1.1.2 试验菌株和质粒
  •     1.1.3 培养基
  •   1.2 试验方法
  •     1.2.1 En.meliloti 1021静息细胞降解苯甲腈和苯甲酰胺
  •     1.2.2 生物信息学分析
  •     1.2.3 En.meliloti 1021腈水合酶和酰胺酶的克隆表达
  •     1.2.4 重组的过表达菌株对不同底物的转化
  •   1.3 HPLC分析
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 En.meliloti 1021静息细胞降解苯甲腈及其代谢途径分析
  •   2.2 腈水合酶的克隆表达及其表达菌株降解苯甲腈
  •   2.3 苯甲酰胺水解酶的克隆和表达及其表达菌株降解苯甲酰胺
  •   2.4 腈水合酶和酰胺酶底物特异性分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭静静,郭磊磊,赵云岫,葛峰,戴亦军

    关键词: 固氮菌,腈水合酶,酰胺酶,苯甲腈,微生物降解

    来源: 生态与农村环境学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,农业科技,基础科学

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 南京师范大学生命科学学院/江苏省微生物与功能基因组学重点实验室/江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心,生态环境部南京环境科学研究所

    基金: 国家自然科学基金(31570104)

    分类号: X592;X172

    DOI: 10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0035

    页码: 248-254

    总页数: 7

    文件大小: 1164K

    下载量: 122

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