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改造木糖非磷酸化代谢途径及莽草酸途径生物合成高附加值产物

学位论文数据集第3-4页
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
第一章 绪论第19-37页
    1.1 引言第19-20页
    1.2 木糖磷酸化代谢方式及利用现状的研究进展第20-23页
    1.3 构建木糖非磷酸化代谢平台生产高附加值产物第23-29页
        1.3.1 木糖的非磷酸化代谢方式第23-24页
        1.3.2 木糖的非磷酸化代谢途径的研究进展第24-25页
        1.3.3 3-羟基-γ-丁内酯和3,4-二羟基丁酸的商业价值及生产现状第25-27页
        1.3.4 1,4-丁二醇的商业价值及生产现状第27-28页
        1.3.5 戊二酸的商业价值及生产现状第28-29页
    1.4 改造大肠杆菌莽草酸途径生产高附加值酚类化合物第29-34页
        1.4.1 大肠杆菌莽草酸途径第30-32页
        1.4.2 焦性没食子酸的商业价值和生产现状第32-33页
        1.4.3 水杨醇和龙胆醇的商业价值和生产现状第33-34页
    1.5 本论文的立题目的及研究意义第34-35页
    1.6 本论文的研究内容与方法第35-37页
第二章 改造木糖非磷酸化代谢途径生物合成3,4-二羟基丁酸第37-55页
    2.1 引言第37-38页
    2.2 实验材料和实验方法第38-43页
        2.2.1 培养基、菌株和质粒第38页
        2.2.2 质粒构建第38-41页
        2.2.3 蛋白质表达与纯化第41页
        2.2.4 体外酶活测试第41-42页
        2.2.5 大肠杆菌发酵生产3,4-DHBA第42-43页
        2.2.6 代谢物分析第43页
    2.3 结果分析第43-52页
        2.3.1 设计3,4-DHBA的人造生物合成途径第43-45页
        2.3.2 研究及表征新途径中涉及的酶第45-46页
        2.3.3 利用木糖从头合成3,4-DHBA第46-48页
        2.3.4 筛选和鉴定高效的3,4-二羟基丁醛脱氢酶以实现3,4-DHBA高产第48-50页
        2.3.5 敲除竞争性途径以优化3,4-DHBA的生产第50-52页
    2.4 讨论第52-55页
第三章 理性改造二醇脱水酶实现1,4-丁二醇的生物合成第55-75页
    3.1 引言第55-56页
    3.2 实验材料和实验方法第56-61页
        3.2.1 化学品和试剂第56页
        3.2.2 菌种和质粒第56页
        3.2.3 质粒构建第56-57页
        3.2.4 培养基第57页
        3.2.5 全细胞生物催化第57-60页
        3.2.6 体外耦合酶活测试第60页
        3.2.7 从头合成1,4-丁二醇第60页
        3.2.8 代谢物分析第60-61页
        3.2.9 计算机分析和模拟第61页
    3.3 结果分析第61-74页
        3.3.1 检测原始二醇脱水酶对于1,2,4-BTO的活性第61-62页
        3.3.2 提高酶对于底物抑制的相容性第62-64页
        3.3.3 提高酶对于底物分子大小的相容性第64-66页
        3.3.4 优化01-M离子距离提高酶对于1,2,4-BTO的活性第66-71页
        3.3.5 以木糖为底物从头合成1,4-BDO第71-74页
    3.4 讨论第74-75页
第四章 探索木糖代谢途径间协同效应对合成戊二酸的影响第75-89页
    4.1 引言第75-76页
    4.2 实验材料和实验方法第76-79页
        4.2.1 培养基、菌株和质粒第76页
        4.2.2 质粒构建第76-79页
        4.2.3 大肠杆菌从头合成戊二酸第79页
        4.2.4 代谢物分析第79页
    4.3 结果分析第79-86页
        4.3.1 探究不同木糖代谢途径生产戊二酸的能力第79-82页
        4.3.2 探究不同木糖代谢途径之间的协同效应第82-84页
        4.3.3 优化不同木糖代谢途径之间的协同效应第84-86页
    4.4 讨论第86-89页
第五章 基于苯酚羟基化酶的焦性没食子酸的生物合成第89-101页
    5.1 引言第89-90页
    5.2 实验材料和实验方法第90-93页
        5.2.1 培养基、菌株和质粒第90-91页
        5.2.2 质粒构建第91页
        5.2.3 体外粗酶活测定第91-92页
        5.2.4 饲喂实验第92页
        5.2.5 从头合成焦性没食子酸第92页
        5.2.6 代谢物分析第92-93页
    5.3 结果分析第93-99页
        5.3.1 探究PHQ在PH催化过程的作用第93-95页
        5.3.2 探究PH的底物谱第95-98页
        5.3.3 利用PH的混杂性构建全新的焦性没食子酸生物合成途径第98-99页
    5.4 讨论第99-101页
第六章 基于水杨酸单加氧酶的焦性没食子酸的生物合成第101-119页
    6.1 引言第101-102页
    6.2 实验材料和实验方法第102-107页
        6.2.1 培养基、菌株和质粒第102-105页
        6.2.2 质粒构建第105页
        6.2.3 体外粗酶活鉴定2,3-DHBA-1-单加氧酶第105页
        6.2.4 体外纯化酶活测定NahG的酶学常数第105-106页
        6.2.5 饲喂实验第106页
        6.2.6 从头合成焦性没食子酸第106页
        6.2.7 代谢物分析第106-107页
    6.3 结果分析第107-117页
        6.3.1 设计一条全新的合成焦性没食子酸的生物途径第107-109页
        6.3.2 鉴定和表征高效的2,3-DHBA-1-单加氧酶第109-111页
        6.3.3 增强途径碳代谢流以高效生产焦性没食子酸第111-114页
        6.3.4 通过模块优化来提高产量第114-116页
        6.3.5 缓解焦性没食子酸的自氧化来提高产量第116-117页
    6.4 讨论第117-119页
第七章 代谢工程大肠杆菌生物合成水杨醇和龙胆醇第119-131页
    7.1 引言第119页
    7.2 实验材料和实验方法第119-123页
        7.2.1 培养基、菌株和质粒第119-121页
        7.2.2 化学合成龙胆醇第121-122页
        7.2.3 质粒构建第122页
        7.2.4 饲喂实验第122页
        7.2.5 从头合成水杨醇和龙胆醇及代谢物分析第122-123页
    7.3 结果分析第123-130页
        7.3.1 由水杨酸和龙胆酸合成水杨醇和龙胆醇第123-125页
        7.3.2 由水杨酸合成龙胆酸和龙胆醇第125-127页
        7.3.3 构建从头合成水杨醇和龙胆醇的途径第127-130页
    7.4 讨论第130-131页
第八章 结论与展望第131-135页
    8.1 本研究的主要结论及展望第131-132页
    8.2 创新点第132-135页
附录第135-139页
    附录A第135-138页
    附录B第138-139页
参考文献第139-159页
致谢第159-161页
研究成果及发表的论文第161-163页
作者及导师简介第163-164页
附件第164-165页

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