| 摘要 | 第10-14页 |
| ABSTRACT | 第14-19页 |
| 缩略词 | 第20-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-49页 |
| 1 D-2-羟基戊二酸代谢 | 第21-37页 |
| 1.1 引言 | 第21-22页 |
| 1.2 D-2-HG分解代谢 | 第22-31页 |
| 1.2.1 D-2-HG分解代谢生理意义 | 第22-25页 |
| 1.2.2 D-2-HG分解代谢产物形式 | 第25-26页 |
| 1.2.3 D-2-HG分解代谢关键酶D2HGDH的性质及在生物体中的分布 | 第26-27页 |
| 1.2.4 D2HGDH进化起源及结构特征 | 第27-29页 |
| 1.2.5 电子传递黄素蛋白(ETF)对D-2-HG分解代谢的影响 | 第29-31页 |
| 1.3 D-2-HG合成代谢 | 第31-36页 |
| 1.3.1 非专一性D-2-HG产生酶类及机制 | 第31-33页 |
| 1.3.2 专一性D-2-HG产生酶 | 第33-34页 |
| 1.3.3 D-2-HG产生反应参与的重要代谢途径 | 第34-36页 |
| 1.4 D-2-HG代谢校正机制 | 第36-37页 |
| 2 生物催化法生产2-酮基丁酸 | 第37-39页 |
| 2.1 2-酮基丁酸的用途 | 第37-38页 |
| 2.2 2-酮基丁酸生产方法 | 第38-39页 |
| 2.3 D-2-羟基丁酸生产方法 | 第39页 |
| 3 论文主要研究内容 | 第39-40页 |
| 参考文献 | 第40-49页 |
| 第二章 Pseudomonas stutzeri A1501中D2HGDH的外源表达及酶学性质研究 | 第49-69页 |
| 1 引言 | 第49页 |
| 2 材料与方法 | 第49-55页 |
| 2.1 实验材料 | 第49-52页 |
| 2.2 实验方法 | 第52-55页 |
| 3 结果与讨论 | 第55-65页 |
| 3.1 微生物中D2HGDH的生物信息学分析 | 第55-58页 |
| 3.2 P.stutzeri A1501中D2HGDH的鉴定 | 第58-61页 |
| 3.2.1 P. stutzeri A1501中假定D2HGDH的外源表达 | 第58-59页 |
| 3.2.2 P. stutzeri A1501中假定D2HGDH的分离纯化 | 第59-60页 |
| 3.2.3 P. stutzeri A1501中假定D2HGDH的生物学活性分析 | 第60-61页 |
| 3.3 P.stutzeri A1501中D2HGDH酶学性质 | 第61-65页 |
| 3.3.1 P. stutzeri A1501中D2HGDH亚基构成分析 | 第61-62页 |
| 3.3.2 P.stutzeri A1501中D2HGDH的辅因子分析 | 第62-63页 |
| 3.3.3 P. stutzeri A1501中D2HGDH的动力学参数测定 | 第63-64页 |
| 3.3.4 pH、温度、金属离子对D2HGDH酶活力的影响 | 第64-65页 |
| 4 本章小结 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 第三章 D2HGDH在P. stutzeri A1501 D-2-HG分解代谢中的功能研究 | 第69-95页 |
| 1 引言 | 第69页 |
| 2 材料与方法 | 第69-76页 |
| 2.1 实验材料 | 第69-73页 |
| 2.2 实验方法 | 第73-76页 |
| 2.3 检测方法 | 第76页 |
| 3 绪果与讨论 | 第76-91页 |
| 3.1 P. stutzeri A1501中D-2-HG代谢特性初步研究 | 第76-80页 |
| 3.1.1 D2HGDH表达特性分析 | 第76-77页 |
| 3.1.2 P. stutzeri A1501胞内D-2-HG浓度测定方法建立 | 第77-79页 |
| 3.1.3 生理状态下P. stutzeri A1501胞内D-2-HG浓度测定 | 第79-80页 |
| 3.2 P.stutzeri A1501中d2hgdh的基因敲除与回补 | 第80-84页 |
| 3.2.1 P.stutzeri A1501中D2HGDH编码基因d2hgdh的敲除 | 第80-83页 |
| 3.2.2 P. stutzeri A1501中d2hgdh的基因回补 | 第83-84页 |
| 3.3 P. struzeri A1501中D2HGDH的体内功能验证 | 第84-91页 |
| 3.3.1 D2HGDH在P. stutzeri A1501同化利用D-2-HG中其关键作用 | 第84-85页 |
| 3.3.2 D2HGDH维持胞内D-2-HG浓度处于恒定水平 | 第85-86页 |
| 3.3.3 D2HGDH缺失影响P. stutzeri A1501生长表型 | 第86-87页 |
| 3.3.4 D2HGDH缺失影响P. stutzeri A1501可利用碳源量 | 第87-91页 |
| 3.3.5 D2HGDH在P. stutzeri A1501代谢过程中功能推测 | 第91页 |
| 4 本章小结 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-95页 |
| 第四章 电子传递蛋白ETF在D-2-HG分解代谢中的作用分析 | 第95-119页 |
| 1 引言 | 第95页 |
| 2 材料与方法 | 第95-101页 |
| 2.1 实验材料 | 第95-98页 |
| 2.2 实验方法 | 第98-100页 |
| 2.3 检测方法 | 第100-101页 |
| 3 结果与讨论 | 第101-116页 |
| 3.1 ETF体外介导D2HGDH的电子传递 | 第101-107页 |
| 3.1.1 P. stutzeri A1501中ETF的外源表达与分离纯化 | 第101-102页 |
| 3.1.2 ETF促进D2HGDH和人工电子受体间的电子传递 | 第102-104页 |
| 3.1.3 D2HGDH以ETF为底物时动力学参数的测定 | 第104-105页 |
| 3.1.4 ETF对D2HGDH以D-2-HG为底物时动力学参数的影响 | 第105-107页 |
| 3.2 体内实验鉴定ETF在D-2-HG分解代谢中的作用 | 第107-116页 |
| 3.2.1 P. stutzeri A1501中etf基因的敲除 | 第107-110页 |
| 3.2.2 P. stutzeri A1501中etf基因的回补 | 第110-111页 |
| 3.2.3 ETF参与P. stutzeri A1501同化利用D-2-HG | 第111-112页 |
| 3.2.4 ETF维持胞内D-2-HG浓度处于恒定水平 | 第112-114页 |
| 3.2.5 ETF缺失影响P. stutzeri A1501可利用碳源量 | 第114-115页 |
| 3.2.6 ETF在P. stutzeriA1501代谢D-2-HG过程中功能推测 | 第115-116页 |
| 4 本章小结 | 第116页 |
| 参考文献 | 第116-119页 |
| 第五章 D-2-HG合成代谢机制及D-2-HG代谢模块的生理意义 | 第119-155页 |
| 1 引言 | 第119-120页 |
| 2 材料与方法 | 第120-124页 |
| 2.1 实验材料 | 第120-122页 |
| 2.2 实验方法 | 第122-123页 |
| 2.3 检测方法 | 第123-124页 |
| 3 结果与讨论 | 第124-149页 |
| 3.1 D-2-HG合成代谢机制 | 第124-133页 |
| 3.1.1 比较基因组学确定SerA和D2HGDH的功能相关性 | 第124-126页 |
| 3.1.2 P. stutzeri A1501中SerA的外源表达与分离纯化 | 第126-128页 |
| 3.1.3 体外实验确定SerA催化2-KG生成D-2-HG | 第128-129页 |
| 3.1.4 d2hgdh和serA双基因敲除菌株构建 | 第129-133页 |
| 3.1.5 体内实验确定SerA为D-2-HG合成关键酶 | 第133页 |
| 3.2 D-2-HG合成的生理意义研究 | 第133-139页 |
| 3.2.1 SerA催化的D-2-HG合成和D-3-PG氧化反应速率分析 | 第134页 |
| 3.2.2 D-2-HG合成促进D-3-PG氧化反应 | 第134-135页 |
| 3.2.3 D-2-HG的合成可再生SerA紧密结合的NADH | 第135-137页 |
| 3.2.4 SerA催化的D-2-HG合成和D-3-PG氧化反应自由能分析 | 第137-139页 |
| 3.3 D-2-HG代谢模块及其生理意义研究 | 第139-149页 |
| 3.3.1 D-2-HG对SerA催化反应的抑制效应 | 第139-141页 |
| 3.3.2 SerA参与的丝氨酸合成途径自由能及代谢流量分析 | 第141-145页 |
| 3.3.3 D-2-HG代谢模块及生理意义分析 | 第145-149页 |
| 4 本章小结 | 第149页 |
| 参考文献 | 第149-155页 |
| 第六章 以L-苏氨酸为底物生物催化法生产2-酮基丁酸 | 第155-175页 |
| 1 引言 | 第155页 |
| 2 材料与方法 | 第155-159页 |
| 2.1 实验材料 | 第155-157页 |
| 2.2 实验方法 | 第157-159页 |
| 3 结果与讨论 | 第159-171页 |
| 3.1 生物催化剂选择 | 第159-160页 |
| 3.2 P. stutzeri SDM的2-OBA生产能力验证 | 第160-161页 |
| 3.3 P. stutzeri SDM催化2-OBA生产pH和温度优化 | 第161页 |
| 3.4 催化体系中催化剂浓度和底物浓度优化 | 第161-164页 |
| 3.5 在优化条件下催化生产2-OBA | 第164-167页 |
| 3.6 反应机理研究 | 第167-171页 |
| 4 本章小结 | 第171-172页 |
| 参考文献 | 第172-175页 |
| 第七章 以1,2-丁二醇为底物生产D-2-羟基丁酸和2-酮基丁酸 | 第175-193页 |
| 1 引言 | 第175-176页 |
| 2 材料与方法 | 第176-178页 |
| 2.1 实验材料 | 第176页 |
| 2.2 实验方法 | 第176-178页 |
| 3 结果与讨论 | 第178-189页 |
| 3.1 G. oxydans DSM 2003的D-2-HBA生产能力鉴定 | 第178-180页 |
| 3.2 催化反应条件的初步确定 | 第180-182页 |
| 3.3 抑制D-2-HBA分解方法探索 | 第182-186页 |
| 3.4 生物催化1,2-丁二醇生成D-2-HBA | 第186-188页 |
| 3.5 以1,2-BDO为底物生产2-OBA可行性研究 | 第188-189页 |
| 4 本章小结 | 第189-190页 |
| 参考文献 | 第190-193页 |
| 结束语 | 第193-195页 |
| 附录 | 第195-203页 |
| 致谢 | 第203-205页 |
| 论文发表与专利申请 | 第205-206页 |
