导读:本文包含了木酮糖激酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:木酮糖激酶,基因,凝结芽孢杆菌,克隆
木酮糖激酶论文文献综述
聂恬,孟未群,李梦然,张玉明,倪志华[1]（2019）在《凝结芽孢杆菌中耐热木酮糖激酶基因的克隆表达及生信分析》一文中研究指出该研究以凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)IPE22为研究对象,通过聚合酶链式反应(PCR)扩增获得木酮糖激酶基因Bc-XK,将其与载体p ET-30a连接后,在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中进行诱导表达。然后采用镍柱亲和层析纯化重组酶Bc-XK,对基因Bc-XK及其编码的蛋白质进行生信分析。结果表明,纯化后重组酶Bc-XK的酶比活力为(20.56±3.31)U/mg,热稳定性好,在60℃保持活力180 min以上,具有很好的工业应用潜力。Bc-XK基因含有一个1 536 bp的开放阅读框,共编码511个氨基酸,其编码的蛋白质为亲水蛋白,等电点(PI)为5.46,分子质量为56.15 kDa,二级结构中α-螺旋、无规卷曲和延伸链含量丰富,3个催化位点分别为天冬氨酸-8、苏氨酸-11、天冬氨酸-239,高度保守。(本文来源于《中国酿造》期刊2019年08期）
申明华[2]（2014）在《基于分子对接的木酮糖激酶理性改造》一文中研究指出纤维素乙醇的研究近年来备受关注,为了提高纤维素水解物中主要糖类葡萄糖和木糖的利用,针对提高酿酒酵母菌株木糖利用能力及葡萄糖木糖共利用方面的课题得到大家广泛重视。木酮糖激酶催化木酮糖转化为5-磷酸木酮糖,是木糖代谢进入下游磷酸戊糖途径的节点步骤,对木糖代谢具有很重要作用,而天然酿酒酵母木酮糖激酶活性很低,无法满足木糖代谢的需求。本研究中着重从构效关系角度研究木酮糖激酶,借助分子对接对不同源木酮糖激酶与底物的结合情况进行分析,为该酶的理性改造提供靶点。本研究中比较了含有不同来源木酮糖激酶基因的酿酒酵母菌株,发酵结果显示不同来源木酮糖激酶其活性存在较大差异,含有毕赤酵母来源木酮糖激酶的菌株木糖消耗最快,且乙醇得率为0.38 g/g,热带念珠菌来源的木酮糖激酶活性最弱,相应的木糖代谢能力也低于其他菌株。通过分子对接对酶与底物结合能力分析,发现酶活高低与酶和底物ATP的结合能力有关,结合能越高,酶活性越高,而热带念珠菌来源的木酮糖激酶较为特殊,其酶与ADP的结合能显着高于其他酶,为了验证与ADP的过高结合是否对酶活有抑制作用,选定与ADP有较强结合能的502位赖氨酸作为突变靶点,点突变后菌株smh-94(K502D)较原始菌株在木糖利用能力方面有很大提高,木糖利用速率是原始菌株的2.3倍,乙醇得率也从原来的0.11 g/g提高到0.39 g/g。对保守区氨基酸位点的突变没有得到理想的突变体,表明这些位点对酶与底物结合及酶活性的发挥起到至关重要的作用,同时也印证了分子对接结果的可信性。针对木糖和葡萄糖的同步利用问题,尝试通过代谢偶联调控葡萄糖和木糖的利用,敲除磷酸戊糖途径中的RPE1初步实现了葡萄糖和木糖的同步利用,木糖利用的量约为葡萄糖利用量的十分之一。(本文来源于《天津大学》期刊2014-06-01）
彭炳银,陈晓,沈煜,鲍晓明[3]（2011）在《不同启动子控制下木酮糖激酶的差异表达及其对酿酒酵母木糖代谢的影响》一文中研究指出【目的】以不同强度的启动子控制表达木酮糖激酶基因,并研究其引起的不同木酮糖激酶活性水平对木糖利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)代谢流向的影响。【方法】以酿酒酵母CEN.PK 113-5D为出发菌株,选择酿酒酵母内源启动子TEF1p,PGK1p和HXK2p,利用Cre-loxP无标记同源重组系统,置换染色体上木酮糖激酶基因XKS1的启动子(XKS1p)序列;并通过附加体质粒引入木糖代谢上游途径,构建不同水平表达木酮糖激酶的木糖利用工程菌株;从木酮糖激酶的转录水平、酶活水平、胞内的ATP浓度及木糖代谢等性状,对各菌株进行评价。【结果】转录及酶活测定结果显示,与天然状态相比,所选择的启动子对木酮糖激酶均表现出更强的启动效率。菌株体内表达木酮糖激酶活性水平由高至低的顺序为其基因XKS1在启动子PGK1p、TEF1p、HXK2p和XKS1p控制下。随着木酮糖激酶的活性的提高,胞内的ATP水平下降,而转化木糖生成乙醇的能力上升。最高乙醇产率为0.35 g/g消耗的总糖,此时副产物木糖醇产率最低,为0.18 g/g消耗的木糖。【结论】通过在染色体上置换启动子,提高了木酮糖激酶的表达水平。在一定范围内,木酮糖激酶的高活性有利于木糖向乙醇的转化。(本文来源于《微生物学报》期刊2011年07期）
葛菁萍,曹喜生,宋刚,凌宏志,平文祥[4]（2010）在《木酮糖激酶基因整合表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达》一文中研究指出【目的】以载体p406ADH1为构建骨架,构建一个酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株的整合表达载体。【方法】通过酶切连接的方式,将4个元件片段:作为筛选标记的G418抗性基因KanR,用于基因表达的ADH1终止子片段,酿酒酵母W5自身木酮糖激酶基因,18S rDNA介导的同源整合区,插入到骨架质粒p406ADH1中,得到多拷贝整合表达载体pCXS-RKTr。将该载体线性转化酿酒酵母后,对转化子中木酮糖激酶酶活进行测定,检测其表达情况。【结果】重组质粒在酿酒酵母体内实现了木酮糖激酶的高水平稳定表达,其酶活力是初始菌株的2.87倍。【结论】本实验构建了一个酿酒酵母工业菌株整合表达载体,并用此载体过表达了其自身的木酮糖激酶基因。该重组质粒载体的构建可以有效解决酿酒酵母中自身木酮糖激酶酶活较低的情况,这为利用木糖高产乙醇酿酒酵母基因工程菌株的构建和其它酵母重组质粒载体的构建奠定基础。(本文来源于《微生物学报》期刊2010年06期）
尹慧祥[5]（2010）在《木糖异构酶和木酮糖激酶基因克隆、表达及活性分析》一文中研究指出能源是人类社会发展的基础,随着石化燃料等非再生能源的日渐减少,新能源、清洁能源尤其是可再生能源得到了各国的关注。其中,以燃料乙醇为代表的生物燃料已经成为关注热点。如何利用廉价的,可再生的植物纤维素和半纤维素生产乙醇是当前研究的热点,其中半纤维素主要由木糖组成。由于酿酒酵母缺乏木糖异构酶以及没有足够酶活力的木酮糖激酶(木酮糖激酶是关键酶)不能直接代谢木糖生成乙醇。本项目研究木糖异构酶及木酮糖激酶基因克隆并在酵母中的表达与生物活性分析。本研究以E. coli DH5a基因组DNA为模板,通过PCR方法扩增木糖异构酶基因(xi)和木酮糖激酶基因(xk),并分别使其基因的3’末端融合了His标签,便于蛋白的纯化。克隆得到的DNA片段与pPIC9K、pGAP9K载体均用EcoRⅠ和NotⅠ双酶切后连接,然后转化大肠杆菌,获得了带有AOX1启动子的重组质粒(pPIC9K-xi、pPIC9K-xk)和带有GAP启动子的重组质粒(pGAP9K-xi、pGAP9K-xk)。利用电转化技术将线性化后的质粒pPIC9K-xi、pPIC9K-xk、pGAP9K-xi、pGAP9K-xk转化P. pastoris GS115,经MD板和700μg/mL的G418抗生素筛选得到多拷贝重组菌株GS115(pPIC9K-xi)、GS115(pPIC9K-xk)、GS115(pGAP9K-xi)、GS115(pGAP9K-xk)作为工程菌。外源蛋白的表达在摇瓶中进行,GS115(pPIC9K-xi)和GS115(pPIC9K-xk)以甲醇为唯一碳源,而GS115(pGAP9K-xi)和GS115(pGAP9K-xk)以葡萄糖为唯一碳源。SDS-PAGE分析结果显示,木糖异构酶和木酮糖激酶成功地在巴斯德毕赤酵母中分泌表达。随后用木糖发酵试验作活性分析,结果表明摇瓶发酵的重组木糖异构酶都具有生物活性。利用电转化技术将线性化后的质粒pGAP9K-xi和pGAP9K-xk转化酿酒酵母京龙1号,经MD板和700μg/mL的G418抗生素筛选得到多拷贝重组菌株JL1(pGAP9K-xi)、JL1(pGAP9K-xk)。摇瓶发酵工程菌株JL1(pGAP9K-xi)和JL1(pGAP9K-xk)表达木糖异构酶和木酮糖激酶。随后用木糖发酵试验作活性分析,结果表明摇瓶发酵的重组木糖异构酶具有生物活性。综上所述,本实验成功地克隆了木糖异构酶和木酮糖激酶基因,实现了在巴斯德毕赤酵母和酿酒酵母中表达木糖异构酶和木酮糖激酶。同时,证明了酵母表达来源于大肠杆菌的木糖异构酶具有活性。为今后构建直接利用来自半纤维素的木糖的酿酒酵母工程菌,直接代谢木糖生成乙醇,以及生产重组木糖异构酶和木酮糖激酶而应用于半纤维素乙醇的生产打下基础。(本文来源于《海南大学》期刊2010-06-01）
曹喜生[6]（2009）在《木酮糖激酶基因表达载体构建及在酿酒酵母中的超表达》一文中研究指出木酮糖激酶催化木酮糖磷酸化形成5-磷酸木酮糖,处于木糖代谢物进入磷酸戊糖途径的节点位置,木酮糖的磷酸化是利用木糖发酵生产乙醇酿酒酵母工程菌的木糖代谢限速步骤之一。酿酒酵母自身具有木酮糖激酶,但由于活性较低,限制了木糖代谢工程菌的木糖代谢流向磷酸戊糖途径,进而影响乙醇的产生。超表达酿酒酵母自身的木酮糖激酶基因XKS1可以加速木糖代谢流,提高酿酒酵母的木糖利用率和乙醇得率。本论文分别以KanR-up、KanR-down,ADH1T-up、ADH1T-down为引物,质粒pKT0150为模板,XKS1-up、XKS1-down,rDNA-up、rDNA-down为引物,酿酒酵母工业菌株W5基因组为模板,PCR克隆得到重组质粒载体构建所需的4个元件片段:显性选择标记G418抗性基因KanR(1477bp);用于构建基因表达的ADH1强启动子-终止子序列的ADH1终止子(301bp)片段;目标基因酿酒酵母W5自身的木酮糖激酶基因XKS1(1831bp);以及用于载体高拷贝同源重组的酿酒酵母染色体特定2.2kb rDNA。以质粒载体p406ADH1为构建骨架,利用NdeⅠ、AatⅡ、SpeⅠ、SalⅠ和Eco52Ⅰ(EagⅠ)5种限制性核酸内切酶,通过酶切连接的方式,将4个元件构建到p406ADH1中,得到片段长度为9.5kb的适合酿酒酵母工业菌株的高拷贝整合表达载体pCXS-RKTr。重组质粒载体pCXS-RKTr对酿酒酵母工业菌株W5进行线性转化后,通过提高G418的浓度至1000ug/mL,筛选得到5个高拷贝的重组菌株XKS1-1、XKS1-2、XKS1-3、XKS1-4、XKS1-5,其酶活分别为141.20 U/mg、134.70 U/mg、346.76 U/mg、341.00 U/mg、374.40 U/mg。这5个重组菌的木酮糖激酶酶活较W(5130.60 U/mg)均有所提高,XKS1-1、XKS1-2略高于W5,而XKS1-3、XKS1-4和XKS1-5分别是W5的2.66倍、2.61倍和2.87倍,并且得到的重组菌有较高的遗传稳定性,这表明所构建的质粒载体pCXS-RKTr转化酿酒酵母细胞W5后成功地实现了木酮糖激酶的高水平稳定表达。高拷贝同源重组载体pCXS-RKTr的构建,使木酮糖激酶基因XKS1高拷贝整合到酿酒酵母的染色体基因组上,实现了XKS1的高效稳定表达,提高了重组菌株的木酮糖激酶酶活,pCXS-RKTr是适用于对酿酒酵母工业菌株进行基因工程改造的理想载体。本研究为疏通利用木糖产乙醇酿酒酵母工程菌的木糖代谢流,提高木糖利用率,降低主要副产物木糖醇的产生量,改善木糖代谢下游途径不畅的问题,以及为利用木糖产乙醇高产酵母菌株的构建奠定了基础。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2009-05-03）
刘哲[7]（2007）在《酿酒酵母中木酮糖激酶基因的克隆与表达》一文中研究指出酿酒酵母可以利用木酮糖发酵,但由于木酮糖代谢途径不畅和氧化还原不平衡等原因,含有毕赤树干酵母木糖还原酶和木糖醇脱氢酶编译基因的重组酿酒酵母在木糖培养基上出现木糖醇积累,从而导致木糖生产乙醇的产率较低。本研究将毕赤树干酵母的木糖还原酶基因、木糖醇脱氢酶基因和木酮糖激酶基因同时引入酿酒酵母并表达,从而达到疏通酿酒酵母木糖代谢途径,提高木糖利用率和乙醇产率的目的。采用Oligo和Primer PREMIER软件设计得到毕赤树干酵母木酮糖激酶基因xy13(gig100399,2942bp)的PCR上游引物5'-CCAACCAGCAGCGTGTG-3'和下游引物5'-TCTATCGTGATATTCGCACAT-3',经过PCR反应由毕赤树干酵母基因组成功扩增出长度为2704bp木酮糖激酶基因X3片段,X3序列与xy13基因相似性达到98%,含有酿酒酵母基因转录所必需的区域。由起始密码子ATG开始转译合成的多肽链含有623个氨基酸残基,相对分子量为69324Da。X3序列与酿酒酵母木酮糖激酶基因xksl的相似性达到35.46%。蛋白序列相似性达到34.2%,蛋白序列存在高度保守区域。以酵母附加型质粒YEp24成功构建得到了重组质粒YEp24-X3,又以重组质粒YEp24-X3和含有木糖还原酶基因(X1)、木糖醇脱氢酶基因(X2)的质粒YEp24-X1X2构建了同时含有X1、X2和X3基因的重组质粒YEp24-X1X2X3。采用乙酸锂转化法转化营养缺陷型酿酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae 1949得到了重组酿酒酵母菌株S.c R5。重组酵母S.cR5能够利用木糖,利用分子生物学手段检测重组菌含有酵母表达质粒YEp24-X1X2X3,即成功得到了同时含有毕赤树干酵母木糖还原酶基因、木糖醇脱氢酶基因和木酮糖激酶基因的重组酿酒酵母菌株,为木糖代谢研究提供了种质资源。重组酵母菌株S.c R5在YCM培养基上利用木糖的能力较宿主菌有了较大幅度的提高。同时供氧水平可显着影响重组酵母菌株S.c R5的木糖代谢,在不同的供养条件下酵母代谢木糖的能力有明显差异。在好氧条件下重组酵母菌株S.c R5可以代谢发酵液中99.5%的木糖,乙醇浓度达到0.46g/l,在厌氧条件下S.c R5能够发酵木糖生成乙醇,得率达到理论得率的19%。这表明,转入的毕赤树干酵母木糖还原酶基因、木糖醇脱氢酶基因和木酮糖激酶基因可以对酿酒酵母木糖发酵乙醇起到促进作用。本研究已成功获得了能够发酵木糖生成乙醇的重组酿酒酵母菌株,达到了预期目的。(本文来源于《南京林业大学》期刊2007-11-01）
郭蔚[8]（2006）在《E. coli K12木糖异构酶及木酮糖激酶基因的克隆及其在Z. mobilis CP4中的表达》一文中研究指出以木质纤维素水解产物为原料来生产生物乙醇在能源和环保等方面具有重大的意义。构建能同时有效发酵六碳糖(葡萄糖、果糖)和五碳糖(木糖、阿拉伯糖)生产乙醇的重组运动发酵单胞菌(Z. mobilis)菌株是本实验室的研发项目之一,本文工作为该项目的一部分,在运动发酵单胞菌中有效表达木糖利用必需的两个基因,即大肠杆菌木糖异构酶基因(xylA)与木酮糖激酶基因(xylB)。首先应用重迭延伸PCR技术,构建重组质粒pZB21-Peno-xylAB,使得xylAB位于Peno(Z. mobilis烯醇化酶基因的启动子)下游,受Peno控制。通过电穿孔转化技术将其引入Z. mobilis CP4。转化子XI与XK活性最高分别达0.239U/mg蛋白.和0.418U/mg蛋白。该结果说明在Z. mobilis CP4自身启动子Peno的控制下,E.coli的xylAB可以在Z. mobilis CP4中正确的转录与翻译。应用PCR技术扩增Pgap(Z. mobilis磷酸甘油醛脱氢酶基因的启动子),构建pBSKS-Pgap-xylAB使得xylAB位于Pgap下游,受其控制。将pBSKS-Pgap- xylAB中含有Pgap-xylAB的DNA片段分别插入两个穿梭载体pZB21与pZA22,构建重组质粒pZB21-Pgap-xylAB与pZA22-Pgap-xylAB,电穿孔转化运动发酵单胞菌。转化子的XI酶活分别为0.420、0.403U/mg蛋白,XK酶活分别为0.532、0.517U/mg蛋白。说明Pgap可以正确启动E.coli的xylAB在Z.mobilis中的转录与翻译。而载体pZB21、pZA22对xylAB的表达作用也相当,XI、XK酶活水平基本一致。Peno、Pgap都可以有效启动E.coli的xylAB在Z.mobilis中的转录与翻译。酶活分析说明eno、gap基因启动子对xylAB的表达作用相当,粗酶液SDS-PAGE电泳图谱上可观察到XI、XK条带。本工作为下一步构建利用木糖的运动发酵单胞菌工程菌菌株打下了基础。(本文来源于《天津大学》期刊2006-02-01）
沈煜,郑华军,王颖,鲍晓明,曲音波[9]（2004）在《木酮糖激酶表达水平对酿酒酵母木糖代谢产物流向的影响》一文中研究指出在酿酒酵母中分别引入真菌和细菌的木糖代谢关键酶 ,木糖还原酶基因XYL1、木糖醇脱氢酶基因XYL2和木糖异构酶基因xylA .并在此基础上以共转化策略超表达下游关键酶木酮糖激酶基因XKS1.与亲本菌株相比 ,用pMA91和YEp2 4质粒表达XKS1的重组菌株 ,木酮糖激酶 (xylulokinase,XK)活性分别提高了 14和6 7倍 .在限氧条件下 ,重组菌株对木糖和葡萄糖的共发酵结果显示 ,表达XYL1,XYL2以及XKS1的重组菌株HSXY 2 5 1木糖消耗为 12 4 g/L ,提高了 12 0 9% ,乙醇产量达到 9 4 g/L ,提高了 36 % ,副产物木糖醇产量为 0 7g/L ,下降了 84 9% .(本文来源于《生物化学与生物物理进展》期刊2004年08期）
木酮糖激酶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
纤维素乙醇的研究近年来备受关注,为了提高纤维素水解物中主要糖类葡萄糖和木糖的利用,针对提高酿酒酵母菌株木糖利用能力及葡萄糖木糖共利用方面的课题得到大家广泛重视。木酮糖激酶催化木酮糖转化为5-磷酸木酮糖,是木糖代谢进入下游磷酸戊糖途径的节点步骤,对木糖代谢具有很重要作用,而天然酿酒酵母木酮糖激酶活性很低,无法满足木糖代谢的需求。本研究中着重从构效关系角度研究木酮糖激酶,借助分子对接对不同源木酮糖激酶与底物的结合情况进行分析,为该酶的理性改造提供靶点。本研究中比较了含有不同来源木酮糖激酶基因的酿酒酵母菌株,发酵结果显示不同来源木酮糖激酶其活性存在较大差异,含有毕赤酵母来源木酮糖激酶的菌株木糖消耗最快,且乙醇得率为0.38 g/g,热带念珠菌来源的木酮糖激酶活性最弱,相应的木糖代谢能力也低于其他菌株。通过分子对接对酶与底物结合能力分析,发现酶活高低与酶和底物ATP的结合能力有关,结合能越高,酶活性越高,而热带念珠菌来源的木酮糖激酶较为特殊,其酶与ADP的结合能显着高于其他酶,为了验证与ADP的过高结合是否对酶活有抑制作用,选定与ADP有较强结合能的502位赖氨酸作为突变靶点,点突变后菌株smh-94(K502D)较原始菌株在木糖利用能力方面有很大提高,木糖利用速率是原始菌株的2.3倍,乙醇得率也从原来的0.11 g/g提高到0.39 g/g。对保守区氨基酸位点的突变没有得到理想的突变体,表明这些位点对酶与底物结合及酶活性的发挥起到至关重要的作用,同时也印证了分子对接结果的可信性。针对木糖和葡萄糖的同步利用问题,尝试通过代谢偶联调控葡萄糖和木糖的利用,敲除磷酸戊糖途径中的RPE1初步实现了葡萄糖和木糖的同步利用,木糖利用的量约为葡萄糖利用量的十分之一。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
木酮糖激酶论文参考文献
[1].聂恬,孟未群,李梦然,张玉明,倪志华.凝结芽孢杆菌中耐热木酮糖激酶基因的克隆表达及生信分析[J].中国酿造.2019
[2].申明华.基于分子对接的木酮糖激酶理性改造[D].天津大学.2014
[3].彭炳银,陈晓,沈煜,鲍晓明.不同启动子控制下木酮糖激酶的差异表达及其对酿酒酵母木糖代谢的影响[J].微生物学报.2011
[4].葛菁萍,曹喜生,宋刚,凌宏志,平文祥.木酮糖激酶基因整合表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达[J].微生物学报.2010
[5].尹慧祥.木糖异构酶和木酮糖激酶基因克隆、表达及活性分析[D].海南大学.2010
[6].曹喜生.木酮糖激酶基因表达载体构建及在酿酒酵母中的超表达[D].黑龙江大学.2009
[7].刘哲.酿酒酵母中木酮糖激酶基因的克隆与表达[D].南京林业大学.2007
[8].郭蔚.E.coliK12木糖异构酶及木酮糖激酶基因的克隆及其在Z.mobilisCP4中的表达[D].天津大学.2006
[9].沈煜,郑华军,王颖,鲍晓明,曲音波.木酮糖激酶表达水平对酿酒酵母木糖代谢产物流向的影响[J].生物化学与生物物理进展.2004