假單胞菌LZ-4對萘和鉻復(fù)合污染物的降解及還原的機理研究.pdf

1、萘和鉻的污染對環(huán)境和人類的危害巨大，本文主要針對從受污染土壤中分離的一株能夠同時降解萘并還原鉻（Cr）的熒光假單胞菌LZ-4進行研究。之前的研究表明在該菌株的整個基因組中并沒有發(fā)現(xiàn)已知的鉻還原酶基因。所以本研究選取萘降解通路中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)尚不明確的四種酶NahAa（萘羥基化雙加氧酶）、NahE（順-O-羥基苯脫萘丙酮酸水合-醛縮酶）、NahG（水楊酸羥化酶）及NahR（萘降解通路轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子）進行研究，其中NahAa是參與萘降解的第一步

2、反應(yīng)的鐵氧還蛋白還原酶；NahE是催化順-o-羥基-苯亞甲基-丙酮酸到水楊醛的醛縮酶；NahG是催化水楊酸還原為鄰苯二酚的水楊酸羥化酶，而該過程是萘降解過程中的限速步驟；NahR是萘降解過程中的正轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，受水楊酸鹽的誘導(dǎo)促進萘的降解。NahAa與NahG均是還原酶，可能參與鉻還原，因此，本研究希望解析以上四個蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)并且探討NahAa與NahG的鉻還原能力。首先，分別將萘降解通路中的四個基因NahAa、NahG、NahE及Na

3、hR構(gòu)建到pET-28a-c(+)載體中并轉(zhuǎn)化到大腸桿菌BL-21(DE3)，在0.2mM IPTG，16℃條件下進行誘導(dǎo)表達，超聲破碎細胞后通過鎳柱純化蛋白。然后分別探究了蛋白的鉻還原能力和蛋白質(zhì)晶體的形成條件，并且嘗試通過X射線衍射儀解析晶體結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明：NahAa蛋白可以在1分鐘內(nèi)還原69.21％的六價鉻（Cr(VI)），而NahG在添加了水楊酸鈉作為反應(yīng)的共同底物時，1分鐘內(nèi)能夠還原79.17%的Cr(VI)。在對NahE