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咔唑是典型的含氮杂环芳烃污染物,具有致毒、致癌和致突变的“三致”作用,会给环境和人类带来巨大的危害。微生物在环境治理方面具有高效、专一、经济和节能等诸多优点,所以本实验利用微生物作为实验材料研究了咔唑降解的机制。本研究选择了从咔唑污染土样中分离得到的一株能够降解咔唑的革兰氏阴性菌鞘氨醇单胞菌JS061作材料来研究咔唑降解过程中各基因的特点及其编码的酶蛋白的性质。从鞘氨醇单胞菌JS061菌株的基因组DNA中分离得到降解咔唑的上游基因的基因簇,利用软件和BLAST分析之后,证实我们获得了完整的降解咔唑的上游基因。将该序列提交GenBank,获得了该基因的序列号为EU854302。从BLAST比对结果和结果中发现该基因簇是由基因carAaBCAc构成,并且明确了该菌株中这几个基因的排列顺序为carAa→carB→carC→carAc。通过Southern杂交验证了该基因簇是来自于鞘氨醇单胞菌JS061基因组,并且以单拷贝的形式存在。利用pET28a(+)质粒分别构建了carAa,carAc,carB和carC基因的原核表达载体,实现了这四种蛋白在BL21(DE3.0)中的表达。确定了这四种蛋白的分子量分别为43 kDa, 15 kDa, 29 kDa(CarBa)/10 kDa(CarBb)和31 kDa。但构成carB的两个组分CarBa和CarBb的表达比例上与其他菌种表达的CarB蛋白有很大差别。同时本研究利用底物显色反应验证了pETWB重组质粒中表达的CarB蛋白具有裂解2,3-二羟基联苯的生物学活性。本实验利用Ni-NTA agarose成功的纯化了含有六个组氨酸的CarB和CarC融合蛋白,并利用BALB/c雌性小鼠制备了CarC蛋白的多克隆抗体。利用该抗体在蛋白水平检测了Sphingomonas sp.JS061中carC蛋白在不同底物浓度时的表达情况以及在相同浓度下不同诱导时间的蛋白表达情况。结果证实了该蛋白只有在有底物存在时才表达,而且在诱导时间相同、底物浓度不同时蛋白表达有明显的差别,证明了降解咔唑的酶蛋白属于诱导表达类蛋白。