| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 研究背景——环境、能源、微生物 | 第11-14页 |
| 1.1.1 环境与能源问题 | 第11页 |
| 1.1.2 环境修复——微生物的异化金属还原 | 第11-12页 |
| 1.1.3 产电菌和微生物燃料电池 | 第12-14页 |
| 1.2 胞外电子传递机制 | 第14-16页 |
| 1.2.1 胞外电子转移的途径 | 第14-15页 |
| 1.2.2 微生物纳米导线 | 第15-16页 |
| 1.3 Geobacter sulfurreducens的Ⅳ型菌毛 | 第16-22页 |
| 1.3.1 导电菌毛 | 第16-17页 |
| 1.3.2 “类似金属的”电导率 | 第17-18页 |
| 1.3.3 菌毛蛋白影响导电性 | 第18-19页 |
| 1.3.4 Geobacter sulfurreducens菌毛结构的研究 | 第19-22页 |
| 1.4 本论文的主要工作 | 第22-25页 |
| 1.4.1 研究目的和内容 | 第22-23页 |
| 1.4.2 研究意义 | 第23-24页 |
| 1.4.3 论文的组织结构 | 第24-25页 |
| 第二章 微生物Ⅳ型菌毛四级结构预测方法的构建 | 第25-41页 |
| 2.1 引言 | 第25-26页 |
| 2.2 材料与方法 | 第26-31页 |
| 2.2.1 预测流程 | 第26-27页 |
| 2.2.2 亚基蛋白的预处理 | 第27页 |
| 2.2.3 螺旋对称对接 | 第27-29页 |
| 2.2.4 距离限制 | 第29-30页 |
| 2.2.5 模糊限制 | 第30-31页 |
| 2.2.6 模型的评估与分析 | 第31页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第31-39页 |
| 2.3.1 利用全局采样“猜测”对称参数 | 第32-34页 |
| 2.3.2 局部优化展现了结构细节 | 第34-36页 |
| 2.3.3 刚体假设的合理性 | 第36-38页 |
| 2.3.4 菌毛四级结构的潜在多样性 | 第38-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 Geobacter sulfurreducens菌毛四级结构预测 | 第41-53页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 材料与方法 | 第41-43页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第43-52页 |
| 3.3.1 预测结果概览 | 第43-46页 |
| 3.3.2 拥有紧密芳香环排布的菌毛模型 | 第46-48页 |
| 3.3.3 由芳香环形成的潜在导电通路 | 第48-50页 |
| 3.3.4 限制信息对建模的影响 | 第50-51页 |
| 3.3.5 模型中的盐桥和cation-pi作用 | 第51-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 Geobacter sulfurreducens菌毛亚基蛋白的构象分析 | 第53-68页 |
| 4.1 引言 | 第53-54页 |
| 4.2 材料与方法 | 第54-57页 |
| 4.2.1 动力学模拟 | 第54-55页 |
| 4.2.2 初始化 | 第55-56页 |
| 4.2.3 全原子模拟 | 第56-57页 |
| 4.2.4 模拟结果分析方法 | 第57页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第57-66页 |
| 4.3.1 不同条件下的PilA稳定性 | 第58-60页 |
| 4.3.2 亚基蛋白的局部形变 | 第60-61页 |
| 4.3.3 疏水性分布导致了α1-C构象的变化 | 第61-62页 |
| 4.3.4 长短菌毛蛋白的差异 | 第62-64页 |
| 4.3.5 维持亚基构象的相互作用 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 第五章 带电荷氨基酸对菌毛电子传递的影响 | 第68-86页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 材料与方法 | 第69-76页 |
| 5.2.1 菌株与质粒 | 第69-70页 |
| 5.2.2 培养基配置与细菌培养 | 第70-71页 |
| 5.2.3 基因操作与质粒构建 | 第71-73页 |
| 5.2.4 构建转基因Geobacter sulfurreducens突变株 | 第73-75页 |
| 5.2.5 微生物燃料电池电流测量 | 第75-76页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第76-84页 |
| 5.3.1 突变位点的选择 | 第76-80页 |
| 5.3.2 点突变对于MFC电流的影响 | 第80-82页 |
| 5.3.3 突变株间接验证了计算模型 | 第82-84页 |
| 5.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 第六章 总结与展望 | 第86-89页 |
| 6.1 论文总结以及创新 | 第86-87页 |
| 6.2 后期展望 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-98页 |
| 附录 | 第98-100页 |
| 发表论文及会议 | 第100-101页 |
| 致谢 | 第101页 |
