基于蛋白质组学的烟曲霉G-13木质素降解机理研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lllwan1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
木质纤维素因为其来源丰富、数量多、价格低廉等优势对解决当前人类所面临的资源短缺、环境污染等问题具有重大意义,但是木质素的天然结构极大地阻碍了其资源化利用与无害化处理,对木质素降解机理的探索与阐述有助突破当前木质素研究的瓶颈,促进木质素降解及利用的工业化进程。本论文首先以烟曲霉(Aspergillus Fumigatus)G-13发酵3种木质素单体模型化合物对香豆酸、阿魏酸和芥子酸,通过控制添加纤维素共底物及辅助碳源(葡萄糖)以及培养条件探究其产酶规律,筛选出酶活表达差异最大的一组进行蛋白质组学分析,获得参与木质素模型化合物酶系的组成和分类。结果表明,酶活差异最大的一组是分别以香豆酸和微晶纤维素作为发酵底物并采用静置发酵与芥子酸、羧甲基纤维素和葡萄糖作为发酵底物并采用摇瓶发酵。模型化合物蛋白质组学分析表明:共2103个蛋白质下调,1759个蛋白质上调,总计有3862个蛋白质点发生明显变化。通过差异蛋白的聚类分析、GO富集分析和Pathway富集分析可知,与木质素降解相关的差异蛋白主要富集于过氧化酶体相关蛋白质、纤维二糖/醌还原酶系及芳香环开裂酶系和阿魏酸酯酶相关蛋白质。在底物为芥子酸、羧甲基纤维素和葡萄糖并采用液体摇瓶发酵条件下,菌株A.Fumigatus G-13利用上述3类酶用于羧酸酯键、连结木质素结构单元之间的醚键和酯键和电子转移链中的末端,获得更高的木质素降解效率。而整体看来,菌株A.Fumigatus G-13降解木质素单体模型化合物差异蛋白质主要富集于碳源和能量、甘油酯代谢、核苷酸代谢、单胺菌素代谢相关途径。在该条件下,纤维素模型化合物的改变和葡萄糖的加入增强了菌体细胞的能量代谢,菌体大量生长繁殖,辅助菌体对木质素的降解。其次,将槐木和核桃壳粉碎后过60-80目筛,采用8%Ca(OH)2于60℃预处理48h,并选取固液比1:1.5(体积)的培养体系于30℃下处理18d所得的样品利用itraq技术进行蛋白质组学分析,以未经8%Ca(OH)2预处理的样品作为对照。结果表明,化学处理前后的槐木及核桃壳均表现出大量差异蛋白上调。通过差异蛋白的聚类分析、GO富集分析和Pathway富集分析可知,与木质素降解相关的蛋白质其主要分类与以木质素模型化合物为底物的A.Fumigatus G-13发酵相似,但其中阿魏酸降解酶并未呈现显著差异。而整体看来,菌株A.Fumigatus G-13降解天然木质素底物差异蛋白质主要富集于碳源和能量、核苷酸代谢相关途径。在预处理条件下,以核桃壳为底物的菌株产酶活变化较槐木更为显著,即预处理会显著改善核桃壳底物木质素表面结构及化学键,进而诱导菌株木质素降解蛋白质大量表达,但差异蛋白含量及木质素酶活均小于槐木。综上所述,在菌株菌株A.Fumigatus G-13降解木质素过程中,阿魏酸酯酶这一诱导酶对木质素的降解起到了关键作用,差异蛋白质主要富集于碳源和能量、核苷酸代谢相关途径。
其他文献
基于雷达结构研制的实际需求,开展了基于骨架模型的协同有限元建模研究,详细规范定义了协同建模的环境、流程、建模要求和质量控制要求等,从而为快速高效建模、并行仿真、仿
小功率光伏逆变器防护等级要求达到IP54甚至更高,若使用风扇,则会降低系统的可靠性和稳定性。自然对流散热技术为解决此类问题提供了技术途径。文中对采用自然对流散热方式的
目的探讨纳米银敷料结合封闭负压吸引治疗对糖尿病性慢性创面患者愈合效果的影响。方法选取2015年2月至2017年12月华北石油管理局总医院收治的糖尿病性慢性创面患者172例,分
<正>不管是出于"赢在起跑线"的心理还是"跑赢全程"的需要,让孩子在学习上"抢跑"已经成为当下许多家长的惯常做法。许多学生在家庭教育或社会办学机构里获得了不少超进度、超
为实现机载电子设备的可靠锁紧及方便拆卸,文中介绍了一种符合国军标通用性要求的机载前置A型紧定器,对其原理及结构进行了论证和设计,采用Matlab编程软件对紧定簧的参数进行
《起风了》是日本作家堀辰雄的代表作,它依靠优美的文字和深刻的情感打动了一代代读者。从《起风了》文中可以发现两个堀辰雄独特的审美特征:“诗意”与“画面感”。目前,《
《幼儿园教育指导纲要(试行)》对幼儿园艺术教育提出了新的要求,也对其教师角色提出了新的要求。瑞吉欧教育体系是个教师角色清晰、教育效果显著的教育体系,他们在引导儿童进
介绍了超声波管材专用双晶探头的结构特点,重点描述了双晶探头手工接触法探伤油井管的仪器调试和探伤方法,以及双晶探头相对于单晶探头探伤所具有的优势和特点,并结合实例证
昆明安宁温泉位于昆明市区以西约40公里的安宁温泉镇。此地群山环抱,层峦叠嶂,林木葱茏,天然林生态良好。号称“高原明珠”一滇池的唯一出水口螳螂江由南向北从镇中央蜿蜒而过,经
<正> "元宵喝汤圆,端午吃粽子,中秋品月饼,冬至包饺子",在中国传统的四大节日中,赏月吃月饼是千百年来国人共庆中秋佳节的庄重仪式,而今年的中秋却由于"南京冠生园陈馅月饼事