极端嗜热细菌Caldicellulosiruptor中双功能纤维素水解酶作用机制的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31400060
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0102.微生物生理与生化
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Conversion Plant-derived biomass to fuel alcohols must first break down lignocelluloses into component sugars. Many glycoside-hydrolytic enzymes, involved in this process, were extensively studied, including Cellulosome from Clostridium, or free glycoside hydrolases (GH) secreted from Trichoderma. In this research proposal, we will investigate a series of unique multidomain Bifunctional Lingo-Cellulases (BLCases), which are composed of GH families 5, 9, 10, 44, or 48, and family 3 Carbohydrate-Binding Modules (CBM3) from the extremely thermophilic, Gram-positive bacteria Caldicellulosiruptor. Base on achievement of previous results and our preliminary work, we will use the strategies of, hetero-expression of BLCases, deletion (or replacement) of functional modules, 3D structural prediction of BLCases or their modules, analysis of catalytic-active sites/carbohydrare-binding sites, analysis of substrate specificity and etc., to clarify the relationships of each module in BLCases (XylA, CelB, and XGlA) and their roles in straw degradation. Meanwhile, we will produce the highly-specific mouse poly-antibodies towards BLCases to verify if other unknown factors (such as other BLCases or Surface-layer proteins) are involve in BLCase-participant straw degradation using the technologies of Co-immunoprecipitation (Co-IP) and His Pull-down assay. Taken together, this project could improve our understanding of the straw degradation by BLCases, and give a theoretical basis to design the high-quality BLCases.
在生物质原料-秸秆转化成醇类燃料的过程中,首先需要将秸秆中的复杂多糖分解为单糖。许多参与此过程的糖苷水解酶已被广泛研究,如梭菌属的纤维小体和木霉菌属的游离型水解酶。在本项目中,我们将研究一类独特的、带有多个结构域的、双功能木质纤维素水解酶(双功能酶)。源自纤维素热解杆菌双功能酶是由两个催化模块和2-3个底物结合模块组成。我们将以前人研究结果和前期工作为基础,使用蛋白异源表达、模块缺失删除或替换、蛋白3D结构预测、催化活性和底物结合位点分析、底物特性分析等多种策略,阐明双功能酶 (XylA、CelB、XGlA) 中各模块之间的关系,以及双功能酶在降解秸秆过程中的作用。同时将制备针对双功能酶的高特异性小鼠多抗,通过免疫共沉降、His-沉降等方法探寻是否有其它未知因子协同双功能酶参与木质纤维素糖化过程。最终通过本项目,加深对双功能机制的理解,并为设计和开发高质量的双功能酶提供理论依据。

结项摘要

本项目以热解纤维素梭菌Caldicellulosiruptor为研究对象,通过基因组测序技术获得了一个Caldicellulosiruptor菌株的基因组草图。通过生物信息学进行注释和分析,获得了该菌株中双功能型的木质纤维素降解酶及其相关辅助酶系。随后利用大肠杆菌蛋白重组表达体系、蛋白纯化、酶学及生物化学表征、毕赤酵母高效表达等多种技术手段,获得双功能性纤维素降解酶以及相关的木质纤维素降解酶系。取得的成果(1)本项目组分离出一株Caldicellulosiruptor菌株,通过测序和表征,命名为C. sp. F32,通过基因组测序,分析了其中双功能型木质纤维素水解酶的类别和分布,为功能基因的挖掘利用创造基础条件;成果(2)获得了获得的双功能型阿拉伯呋喃糖苷水解酶XynF与内切型木聚糖酶XynA进行复配,可将阿拉伯木聚糖的水解产物的得率与对照相比提高了6倍以上。成果(3)在C. sp. F32菌株中发现两个多模块的内切性木聚糖酶(GH11家族的XynA和GH10家族的XynB),这两个酶与双功能型阿拉伯呋喃糖苷水解酶XynF复配时,均有较好的协同能力。这些结果都为下一步酶制剂的商业化应用提供可行性方向。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Two Distinct α-L-Arabinofuranosidases in Caldicellulosiruptor Species Drive Degradation of Arabinose-Based Polysaccharides
热纤维素酶物种中两种不同的 α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶驱动阿拉伯糖多糖的降解
  • DOI:
    10.1128/aem.00574-17
  • 发表时间:
    2017-07-01
  • 期刊:
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Abu Saleh, Mohammad;Han, Wen-Jie;Li, Fu-Li
  • 通讯作者:
    Li, Fu-Li
热解纤维素菌属F32中乙酰木聚糖酯酶Axe7的表征
  • DOI:
    10.13344/j.microbiol.china.160514
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    微生物学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩文杰;苏航;Md Abu Saleh;张培玉;李福利;吕明
  • 通讯作者:
    吕明
糖基化对Caldicellulosiruptor sp.F32中内切型木聚糖酶热稳定性的影响
  • DOI:
    10.16519/j.cnki.1004-311x.2016.03.0052
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    生物技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王灵;韩文杰;孟冬冬;朱静;李福利;吕明
  • 通讯作者:
    吕明
Distinct Roles for Carbohydrate-Binding Modules of Glycoside Hydrolase 10 (GH10) and GH11 Xylanases from Caldicellulosiruptor sp Strain F32 in Thermostability and Catalytic Efficiency
Caldicellulosiruptor sp 的糖苷水解酶 10 (GH10) 和 GH11 木聚糖酶的碳水化合物结合模块的不同作用。
  • DOI:
    10.1128/aem.03677-14
  • 发表时间:
    2015-03-01
  • 期刊:
    APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Meng, Dong-Dong;Ying, Yu;Li, Fu-Li
  • 通讯作者:
    Li, Fu-Li

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

短切碳纤维含量对WC-TaC复合陶瓷刀具材料微观组织及力学性能的影响
  • DOI:
    10.16567/j.cnki.1000-7008.2017.08.006
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    工具技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高姣姣;宋金鹏;梁国星;吕明
  • 通讯作者:
    吕明
超声空化对陶瓷刀具材料晶粒生长的影响
  • DOI:
    10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2020020005
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    粉末冶金技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李东绪;宋金鹏;高姣姣;吕明
  • 通讯作者:
    吕明
活性筛选和网络分析初步阐释常用活血化瘀中药抗血小板黏附的分子机制
  • DOI:
    10.16438/j.0513-4870.2019-0297
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    药学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李珊;吕明;杨剑;鲍兴茹;肖光旭;朱彦
  • 通讯作者:
    朱彦
基于超声波平行轴珩齿的振动系统
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    机械工程与自动化. 2007年3期. 62-63, 2007.6
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张宇;辛苏生;马麟;吕明
  • 通讯作者:
    吕明
应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    北京科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易操;朱荣;吕明;刘剑辉
  • 通讯作者:
    刘剑辉

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码