惡臭假單胞菌S16尼古丁代謝途徑中鉬輔因子的研究.pdf

1、尼古丁是煙草中生產(chǎn)過(guò)程中主要的有毒生物堿，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。惡臭假單胞菌S16可以高效地降解尼古丁，其吡咯代謝途徑也極具代表性，3-琥珀酰吡啶氧化酶催化3-琥珀酰吡啶到6-羥基-3-琥珀酰吡啶的關(guān)鍵步驟，其全酶活性依賴大亞基結(jié)合鉬輔因子MCD。高價(jià)態(tài)的鉬離子，具有非常好的水溶性且有多種價(jià)態(tài)，已在一系列氧化還原酶中證實(shí)為電子轉(zhuǎn)移的活性位點(diǎn)。3-琥珀酰吡啶氧化酶屬于黃嘌呤脫氫酶XdhABC家族。這類(lèi)氧化酶普遍存在于N-雜環(huán)化合物生

2、物降解途徑，包括煙酸鹽、異煙酸鹽和煙堿等。對(duì)惡臭假單胞菌S16尼古丁代謝通路鉬輔因子的研究，有助于更好地理解尼古丁代謝的分子機(jī)制，為深入解析3-琥珀酰吡啶氧化酶的酶學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)信息打下基礎(chǔ)。
　　本文的研究基于3-琥珀酰吡啶氧化酶異源表達(dá)沒(méi)有活性，推測(cè)其缺乏有效的鉬輔因子。通過(guò)挖掘惡臭假單胞菌S16基因組數(shù)據(jù)，篩選得到多個(gè)可能的鉬輔因子合成相關(guān)基因并分別敲除，發(fā)現(xiàn)基因pps_4397在鉬輔因子合成途徑中發(fā)揮重要作用，多序列比對(duì)鑒定

3、其為鉬蝶呤合成酶大亞基蛋白MoaE。熒光定量反轉(zhuǎn)錄PCR分析了有無(wú)尼古丁誘導(dǎo)下moaE、spmA、spmC的轉(zhuǎn)錄差異，發(fā)現(xiàn)了moaE、spmA、spmC在尼古丁培養(yǎng)條件下均轉(zhuǎn)錄上調(diào)。moaE基因敲除后惡臭假單胞菌S16無(wú)法利用尼古丁為唯一碳氮源生長(zhǎng)，回補(bǔ)以后恢復(fù)了生長(zhǎng)能力，休止細(xì)胞反應(yīng)積累中間產(chǎn)物3-琥珀酰吡啶。
　　此外本文還對(duì) S16內(nèi)鉬酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)基因進(jìn)行了初步的研究，pps_3310、pps_3311、pps_3312很可能編