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摘要
第一章绪论
1．1甲醇一碳化合物潜在的生物利用价值
1．2甲醇生物利用的研究
1．3甲醛代谢途径的研究
1．3．1甲醛异化途径—谷胱甘肽(GSH)依赖的甲醛脱毒途径
1．3．2甲醛同化途径-核酮糖单磷酸途径(RuMP)及其应用
1．4醛缩酶的研究进展及其潜在的生物应用价值
1．5 1，3-丙二醇简介及其合成方法
1．6生物法合成1，3-丙二醇的研究进展
1．7本论文研究思路及研究意义
第二章挖掘具有潜在应用价值的醛缩酶用于甲醛固定
2．1引言
2．2实验试剂与仪器
2．2．1实验试剂的配制
2．2．2实验菌株与质粒
2．2．3实验引物
2．3实验方法
2．3．1数据库及分析软件
2．3．2大肠杆菌TOP10和BL21(DE3)感受态细胞的制备
2．3．3胶回收
2．3．4质粒提取
2．3．5目的基因的获取
2．3．6重组质粒的构建
2．3．7 alac基因的定点突变
2．3．8表达和克隆菌株的构建
2．3．9菌株培养条件及基因的诱导表达
2．3．10 2-氧代-4-羟基丁酸的定性和定量
2．3．11分析方法
2．3．12醛缩酶的酶活测定
2．3．13蛋白纯化及其步骤
2．3．14分析方法
2．3．15 KHB的Km值测定方法
2．3．16 KHB的甲醛耐受性研究
2．4实验结果与讨论
2．4．1 2-氧代-4-羟基丁酸的制备，定性和定量
2．4．2重组质粒的构建
2．4．3醛缩酶的蛋白表达及酶活力的测定
2．4．4 KHB的纯化
2．4．5 KHB的Km值测定
2．4．6 KHB的甲醛耐受性
2．5本章小结
第三章甲醛和丙酮酸体外合成1，3-丙二醇
3．1引言
3．2实验材料与仪器
3．2．1实验菌株和质粒
3．2．2实验引物
3．3实验方法
3．3．1目的基因的获取
3．3．2重组质粒的构建
3．3．3菌株培养条件及基因的诱导表达
3．3．4由甲醛和丙酮酸体外生产1，3-PDO
3．3．5 KDC的酶活测定
3．3．6分析方法
3．4实验结果与讨论
3．4．1重组质粒的构建
3．4．2菌株E．coli-kdc和E．coli-dhat的蛋白表达
3．4．3由甲醛和丙酮酸体外合成1，3-PDO
3．4．4 KDC的酶活测定
3．5本章小结
第四章构建丙酮酸依赖的一碳代谢途径用于体内生产1，3-丙二醇
4．1引言
4．2代谢途径的分析
4．3实验材料与仪器
4．3．1实验菌株与质粒
4．3．2实验引物
4．4实验方法
4．4．1目的基因的获取
4．4．2新1，3-PDO生物合成途径的构建
4．4．3菌株培养条件及基因的诱导表达
4．5实验结果与讨论
4．5．1重组质粒的构建
4．5．2重组菌株BP3和BP4的蛋白表达
4．6本章小结
第五章甲醇或甲醛和葡萄糖体内合成1，3-丙二醇
5．1引言
5．2实验材料与仪器
5．3实验菌株和质粒
5．4实验方法
5．4．1批次发酵和补料批次发酵方法
5．5实验结果与讨论
5．5．1 BP3批次发酵和补料批次发酵合成1，3-PDO
5．5．2 BP4补料批次发酵合成1，3-PDO
5．6本章小结
第六章代谢途径的优化
6．1引言
6．2实验材料与仪器
6．2．1实验菌株与质粒
6．2．2实验引物
6．3实验方法
6．3．2大肠杆菌CRISPR-Cas9操作说明
6．3．4 pGRB-sg-frmA质粒构建
6．3．5构建donor dsDNA
6．3．7 pGRB-sg-frmA质粒和donor dsDNA电转入E．coli BL21(DE3)-pREDCas9
6．3．8消除pGRB-sg-frmA质粒
6．3．9消除pREDCas9质粒
6．3．10制备E．coli BL21(DE3)ΔfrmA感受态
6．3．11补料批次发酵方法
6．4．1构建E．coli BL21(DE3)ΔfrmA菌株
6．4．2补料批次发酵合成1，3-PDO
6．4．3利用13C-甲醛同位素标记物验证代谢途径的可行性
6．5本章小结
第七章结论与展望
7．1论文主要结论
7．2展望
参考文献
附录
致谢
导师和作者简介
研究成果及发表的学术论文
