哈氏嗜纤维菌结晶纤维素降解酶类的分子生物学研究

纤维素结晶区的降解是提高纤维素利用效率的关键。然而，目前应用最多的真菌纤维素酶对结晶区的转化率比较低。好氧的嗜纤维菌属在自然界分布广泛，能在贫瘠的环境中迅速彻底地降解结晶纤维素。嗜纤维菌有细胞表面结合的内切纤维素酶活，但没有负责结晶区降解的外切纤维素酶，也检测不到葡萄糖类水解产物，说明其具有独特的结晶纤维素降解体系。目前对其纤维素降解酶类的研究几乎是个空白。我们在多年开展真菌结晶纤维素氧化降解的基础上，提出其可能存在氧化降解的假设。本课题拟以刚完成全序列测定的哈氏嗜纤维菌为对象，应用生物信息学和分子生物学技术，首次克隆嗜纤维菌参与纤维素氧化和水解的相关基因，进行基因敲除并获得多个纤维素酶缺陷突变株，通过研究突变株对结晶纤维素的作用,阐明各纤维素酶对结晶纤维素的降解机制,并用蛋白标记技术研究酶蛋白在细胞表面的分布和定位，为进一步揭示嗜纤维菌结晶纤维素降解机制提供重要依据。