萘和铬的污染对环境和人类的危害巨大,本文主要针对从受污染土壤中分离的一株能够同时降解萘并还原铬(Cr)的荧光假单胞菌LZ-4进行研究。之前的研究表明在该菌株的整个基因组中并没有发现已知的铬还原酶基因。所以本研究选取萘降解通路中的蛋白质结构尚不明确的四种酶NahAa(萘羟基化双加氧酶)、NahE(顺-O-羟基苯脱萘丙酮酸水合-醛缩酶)、NahG(水杨酸羟化酶)及NahR(萘降解通路转录调节因子)进行研究,其中NahAa是参与萘降解的第一步反应的铁氧还蛋白还原酶;NahE是催化顺-o-羟基-苯亚甲基-丙酮酸到水杨醛的醛缩酶;NahG是催化水杨酸还原为邻苯二酚的水杨酸羟化酶,而该过程是萘降解过程中的限速步骤;NahR是萘降解过程中的正转录调控因子,受水杨酸盐的诱导促进萘的降解。NahAa与NahG均是还原酶,可能参与铬还原,因此,本研究希望解析以上四个蛋白质的结构并且探讨NahAa与NahG的铬还原能力。首先,分别将萘降解通路中的四个基因NahAa、NahG、NahE及NahR构建到pET-28a-c(+)载体中并转化到大肠杆菌BL-21(DE3),在0.2 mM IPTG,16℃条件下进行诱导表达,超声破碎细胞后通过镍柱纯化蛋白。然后分别探究了蛋白的铬还原能力和蛋白质晶体的形成条件,并且尝试通过X射线衍射仪解析晶体结构。实验结果表明:NahAa蛋白可以在1分钟内还原69.21%的六价铬(Cr(Ⅵ)),而NahG在添加了水杨酸钠作为反应的共同底物时,1分钟内能够还原79.17%的Cr(Ⅵ)。在对NahE纯化后进行蛋白结晶初筛,共有69个初筛条件出现蛋白质晶体。同时,使用变复性的方法将NahR蛋白表达纯化出来。本研究证明了菌株LZ-4中两个萘降解通路中的蛋白NahAa与NahG在Cr(Ⅵ)的还原过程中发挥着重要作用,同时对NahE和NahR的蛋白纯化以及结晶条件进行了探索,为蛋白质结构的解析提供了基础。因此,本研究为后续蛋白质结构解析以及蛋白作用机制的研究提供了实验基础,对于铬与萘复合污染的微生物修复以及酶修复治理提供了理论依据。