| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 能源与微生物 | 第12-14页 |
| 1.1.1 能源需求 | 第12页 |
| 1.1.2 能源与全球气候变化的严峻性 | 第12-13页 |
| 1.1.3 能源微生物 | 第13-14页 |
| 1.2 产电微生物及其应用 | 第14-19页 |
| 1.2.1 产电微生物 | 第14-16页 |
| 1.2.2 产电机理 | 第16-17页 |
| 1.2.3 微生物燃料电池 | 第17-19页 |
| 1.3 导电性菌毛蛋白 | 第19-24页 |
| 1.3.1 菌毛蛋白 | 第19-21页 |
| 1.3.2 菌毛导电机制的研究现况 | 第21-23页 |
| 1.3.3 应用前景 | 第23-24页 |
| 1.4 本课题的主要工作 | 第24-30页 |
| 1.4.1 课题研究动机 | 第24-26页 |
| 1.4.2 课题研究内容 | 第26页 |
| 1.4.3 课题意义 | 第26-27页 |
| 1.4.4 论文构架 | 第27-30页 |
| 第二章 Geobacter导电性菌毛蛋白的序列特征和进化起源 | 第30-46页 |
| 2.1 绪论 | 第30页 |
| 2.2 方法与材料 | 第30-32页 |
| 2.2.1 序列准备 | 第30-31页 |
| 2.2.2 预测和聚类菌毛蛋白 | 第31页 |
| 2.2.3 基因、结构和进化分析 | 第31-32页 |
| 2.2.4 操纵子分析 | 第32页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第32-43页 |
| 2.3.1 截断型菌毛广泛存在于已测得全基因序列的Desulfuromonadales中 | 第32-33页 |
| 2.3.2 Geobacter中截断型菌毛蛋白的特征 | 第33-35页 |
| 2.3.3 Geobacter中GSU1496-like菌毛蛋白与GSU1497-like蛋白的结构特征 | 第35-37页 |
| 2.3.4 截断型菌毛可能进化来源于完整型菌毛 | 第37-41页 |
| 2.3.5 GSU1496-like菌毛蛋白与GSU1497-like蛋白存在伴随出现的关系,可能与完整型基因的裂解有关 | 第41-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-46页 |
| 第三章 导电菌毛组装结构的柔性预测方法 | 第46-58页 |
| 3.1 绪论 | 第46-47页 |
| 3.2 方法与材料 | 第47-49页 |
| 3.2.1 预测整体策略 | 第47页 |
| 3.2.2 分子动力学模拟 | 第47-48页 |
| 3.2.3 具有约束条件的螺旋对称组装 | 第48-49页 |
| 3.2.4 能量损耗函数 | 第49页 |
| 3.2.5 静电学性能 | 第49页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第49-55页 |
| 3.3.1 预测的菌毛较之前方法预测的结构更加接近真实结构 | 第49-51页 |
| 3.3.2 G.uraniireducens菌毛的结构 | 第51-53页 |
| 3.3.3 G.uraniireducens菌毛导电性的潜在结构基础 | 第53-54页 |
| 3.3.4 G.uraniireducens菌毛中芳香族氨基酸和带电荷氨基酸具有共定位关系 | 第54-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-58页 |
| 第四章 影响菌毛导电能力的关键氨基酸及其相互作用研究 | 第58-90页 |
| 4.1 绪论 | 第58-59页 |
| 4.2 方法与材料 | 第59-62页 |
| 4.2.1 菌毛蛋白结构与序列的准备 | 第59页 |
| 4.2.2 分子动力学 | 第59-60页 |
| 4.2.3 残基间相互关联分析 | 第60页 |
| 4.2.4 静电学性能分析 | 第60页 |
| 4.2.5 GS菌毛及其突变体组装结构的预测 | 第60-61页 |
| 4.2.6 残基互作网络 | 第61页 |
| 4.2.7 潜在电子传递路径的搜索算法 | 第61-62页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第62-88页 |
| 4.3.1 亚基中芳香族氨基酸的个数与菌毛电子传递能力呈正相关关系 | 第62-65页 |
| 4.3.2 GS菌毛突变体A1,5A和W51W57导电率改变的结构基础 | 第65-78页 |
| 4.3.3 亚基间残基相互作用影响菌毛电子传递能力的结构基础 | 第78-82页 |
| 4.3.4 Geobacter菌属中截断型菌毛较完整型菌毛更有利于远程电子传递的结构基础 | 第82-88页 |
| 4.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 第五章 硫还原地杆菌(GS)菌毛导电机制的研究 | 第90-100页 |
| 5.1 绪论 | 第90-91页 |
| 5.2 方法与材料 | 第91-92页 |
| 5.2.1 优化GS菌毛蛋白结构 | 第91页 |
| 5.2.2 加入约束条件的螺旋对称组装 | 第91页 |
| 5.2.3 量子化学计算 | 第91-92页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第92-98页 |
| 5.3.1 GS菌毛的结构 | 第93-95页 |
| 5.3.2 GS菌毛的导电率和电导系数 | 第95-98页 |
| 5.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 第六章 总结与展望 | 第100-104页 |
| 6.1 论文总结 | 第100-102页 |
| 6.2 后期展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-114页 |
| 附录 | 第114-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 研究成果 | 第122页 |
