| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 前言 | 第12-28页 |
| 1.1 基于合成生物学生物合成化学品 | 第12-17页 |
| 1.1.1 目标化学品合成途径的设计 | 第12-15页 |
| 1.1.2 功能催化元件的筛选及改造 | 第15-16页 |
| 1.1.3 重组菌株的系统优化 | 第16-17页 |
| 1.2 生物基尼龙单体合成的研究进展 | 第17-25页 |
| 1.2.1 C6二羧酸---己二酸的生物合成 | 第21-24页 |
| 1.2.2 C5二羧酸---戊二酸的生物合成 | 第24-25页 |
| 1.3 立题的目的及意义 | 第25-26页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第26-28页 |
| 第2章 基于逆向β-氧化途径从头设计合成二羧酸类化学品 | 第28-54页 |
| 2.1 前言 | 第28页 |
| 2.2 材料与方法 | 第28-38页 |
| 2.2.1 主要实验材料 | 第28-33页 |
| 2.2.1.1 质粒与菌种 | 第28-31页 |
| 2.2.1.2 主要试剂 | 第31-32页 |
| 2.2.1.3 培养基 | 第32页 |
| 2.2.1.4 主要实验仪器 | 第32-33页 |
| 2.2.2 实验及分析方法 | 第33-38页 |
| 2.2.2.1 大肠杆菌己二酸耐受性实验 | 第33页 |
| 2.2.2.2 质粒及工程菌株构建 | 第33-36页 |
| 2.2.2.3 合成途径相关酶的表达纯化 | 第36-37页 |
| 2.2.2.4 体外酶促反应合成己二酸 | 第37-38页 |
| 2.2.2.5 发酵生产己二酸 | 第38页 |
| 2.2.2.6 发酵产物分析及检测方法 | 第38页 |
| 2.2.2.7 菌株稳定性检测 | 第38页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第38-53页 |
| 2.3.1 大肠杆菌对己二酸的毒性耐受 | 第38-39页 |
| 2.3.2 设计基于逆向β-氧化途径的己二酸生物合成途径以及催化元件选择 | 第39-41页 |
| 2.3.3 通过体外多酶促反应验证功能催化元件 | 第41-43页 |
| 2.3.4 利用工程菌株从葡萄糖从头发酵生产己二酸 | 第43-45页 |
| 2.3.5 利用大肠杆菌代谢工程菌株提高逆向β-氧化途径合成己二酸效率 | 第45页 |
| 2.3.6 不同来源的催化元件对逆向β-氧化途径合成己二酸效率的影响 | 第45-47页 |
| 2.3.7 辅酶A脱去释放游离己二酸反应的热力学优化以及不同硫酯酶对逆向β-氧化途径合成己二酸效率的影响 | 第47-48页 |
| 2.3.8 形成C6骨架的缩合反应的热力学优化以及对逆向β-氧化途径合成己二酸效率的影响 | 第48-51页 |
| 2.3.9 工程菌株的质粒稳定性及发酵稳定性 | 第51-53页 |
| 2.4 小结 | 第53-54页 |
| 第3章 基于α-酮酸还原途径从头设计合成二羧酸类化学品 | 第54-70页 |
| 3.1 前言 | 第54页 |
| 3.2 材料与方法 | 第54-62页 |
| 3.2.1 主要实验材料 | 第54-57页 |
| 3.2.1.1 菌种及质粒 | 第54-57页 |
| 3.2.1.2 主要试剂 | 第57页 |
| 3.2.1.3 培养基 | 第57页 |
| 3.2.1.4 主要实验仪器 | 第57页 |
| 3.2.2 实验及分析方法 | 第57-62页 |
| 3.2.2.1 质粒及工程菌株构建 | 第57-61页 |
| 3.2.2.2 从戊烯二酸到戊二酸全细胞转化实验 | 第61页 |
| 3.2.2.3 重组大肠杆菌发酵生产戊二酸 | 第61-62页 |
| 3.2.2.4 发酵产物分析及检测方法 | 第62页 |
| 3.2.2.5 菌株质粒稳定性检测 | 第62页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第62-68页 |
| 3.3.1 设计基于α-酮酸还原的戊二酸生物合成途径 | 第62-64页 |
| 3.3.2 通过戊烯二酸-戊二酸全细胞转化实验筛选具有戊烯二酸单酰辅酶A还原活性的功能催化元件 | 第64页 |
| 3.3.3 利用工程菌株从头发酵生产戊二酸 | 第64-66页 |
| 3.3.4 通过对烯酰辅酶A还原酶进行理性改造提高不饱和二羧酸到饱和二羧酸的转化效率 | 第66-68页 |
| 3.3.5 工程菌株的质粒稳定性及发酵稳定性 | 第68页 |
| 3.4 小结 | 第68-70页 |
| 第4章 基因工程与发酵工程结合提升α-酮酸还原途径合成二羧酸类化学品效率 | 第70-87页 |
| 4.1 前言 | 第70-71页 |
| 4.2 材料与方法 | 第71-75页 |
| 4.2.1 主要实验材料 | 第71-72页 |
| 4.2.1.1 菌种及质粒 | 第71页 |
| 4.2.1.2 主要试剂 | 第71-72页 |
| 4.2.1.3 培养基 | 第72页 |
| 4.2.1.4 主要实验仪器 | 第72页 |
| 4.2.2 实验及分析方法 | 第72-75页 |
| 4.2.2.1 质粒及菌株构建 | 第72页 |
| 4.2.2.2 好氧-厌氧两阶段发酵 | 第72-74页 |
| 4.2.2.3 发酵产物分析及检测方法 | 第74页 |
| 4.2.2.4 转录水平检测 | 第74-75页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第75-85页 |
| 4.3.1 厌氧及好氧条件对工程菌株通过α-酮酸还原途径生产戊二酸能力的影响 | 第75-76页 |
| 4.3.2 利用好氧-厌氧两阶段培养方式提高α-酮酸还原途径合成戊二酸的效率 | 第76-79页 |
| 4.3.3 利用厌氧诱导启动子Pnar控制氧敏感酶HgdABC在两阶段培养过程中的调控表达 | 第79-80页 |
| 4.3.4 结合好氧-厌氧两阶段培养以及Pnar提高α-酮酸还原途径合成戊二酸的效率 | 第80-81页 |
| 4.3.5 结合好氧-厌氧两阶段培养以及Pnar提高α-酮酸还原途径合成其它二羧酸化学品的效率 | 第81-83页 |
| 4.3.6 两阶段发酵过程中副产物的积累以及代谢工程改造的探索 | 第83-85页 |
| 4.4 小结 | 第85-87页 |
| 第5章 结论、创新点和展望 | 第87-91页 |
| 5.1 主要结论 | 第87页 |
| 5.2 创新点 | 第87-88页 |
| 5.3 展望 | 第88-91页 |
| 5.3.1 人工合成途径中各模块的系统性优化 | 第88页 |
| 5.3.2 途径中催化元件的高通量筛选 | 第88-89页 |
| 5.3.3 对已有途径的延伸用于合成更长碳链二羧酸 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-101页 |
| 附录 | 第101-108页 |
| 攻读博士期间发表的研究成果 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109页 |
