晁群芳,赵亚光,吴盼云,徐苗,段魏魏,肖路梅,马腾飞

• 1:新疆大学生命科学与技术学院

摘要(Abstract)：

采用响应面法进行实验设计,选择p H值、温度、天数为影响因素,对芘浓度为50 mg/L无机盐培养基进行wp3-1菌株降解条件优化,得到了芘降解率与3种因素间的非线性回归方程,确定了降解芘的最优工艺条件:在温度为34.15?C,p H值为6.98,降解时间为4.28天时,预测芘的降解率为86.42%,实验验证值为85.70%,结果显示,建立的模型具有较高的精度.采用PCR技术克隆邻苯二酚-2,3-双加氧酶基因,生物信息学分析结果表明:C23O基因所编码的氨基酸序列具有双加氧酶基因保守结构域,编码的蛋白质也是一种稳定的酸性亲水蛋白质,分子量为35.01k D,等电点为5.45,二级结构由17%α-螺旋、36%β-折叠和45%的无规则卷曲组成,具有跨膜结构,不具有信号肽.三级结构预测结果与二级结构一致,三级结构有Fe2+结合位点.

关键词(KeyWords)： 芘降解菌;邻苯二酚-2,3-双加氧酶;响应面法;优化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(31460027)

作者(Author): 晁群芳,赵亚光,吴盼云,徐苗,段魏魏,肖路梅,马腾飞

DOI: 10.13568/j.cnki.651094.2017.02.002

参考文献(References)：

• [1]许丽,高振,罗霂,等.一株高效降解芘的细菌分离、鉴定及其降解效果[J].微生物学报,2011,51(03):313-319.
• [2]陈志丹,晁群芳,杨滨银,等.一株芘降解菌B2的降解条件优化及降解基因[J].环境工程学报,2012,6(10):3795-3800.
• [3]孙艳,钱世钧.芳香族化合物生物降解的研究进展[J].生物工程进展,2001,21(01):42-46.
• [4]Liang Y,Gardner D R,Miller C D,et al.Study of biochemical pathways and enzymes involved in pyrene degradation by Mycobacterium sp.strain KMS[J].Appl Envion Microbiol,2006,72(12):7821-7828.
• [5]郝婧,高磊,吴春旭,等.石油降解菌Pseudomonas stutzeri TH-31的分离与降解条件优化[J].环境工程学报,2015,9(04):1771-1777.
• [6]Chakraborty J,Ghosal D,Dutta A,et al.An insight into the origin and functional evolution of bacterial aromatic ringhydroxylating oxygenases[J].Journal of Biomolecular Structure&Dynamics,2012,30(30):419-436.
• [7]周鑫淼,陈洁君,耿立召,等.邻苯二酚-2,3-双加氧酶的结构和功能研究进展[J].生物技术通报,2007,2007(04):51-54.
• [8]Toyama T,Sei K,Yu Ning,et al.Enrichment of bacteria possessing catechol dioxygenase genes in the rhizosphere of Spirodela polyrrhiza:Amechanism of accelerated biodegradation of phenol[J].Water Research,2009,43(15):3765-3776.
• [9]Ferraroni M,Kolomytseva M,Scozzafava A,et al.X-ray structures of 4-chlorocatechol-1,2-dioxygenase adducts with substituted catechols:New perspectives in the molecular basis of intradiol ring cleaving dioxygenases specificity[J].Journal of Structural Biology,2013,181(3):274-282.
• [10]Okuta A,Ohnishi K,Yagame S,et al.Intersubunit interaction and catalytic activity of catechol2,3-dioxygenases[J].Biochemical Journal,2003,371(2):557-564.
• [11]史延华,任磊,贾阳,等.施氏假单胞菌YC-YH1的萘降解特性及产物分析[J].微生物学通报,2015,42(10):1866-1876.
• [12]牛志睿,山宝琴,刘羽,等.响应面法优化石油降解菌性能的研究[J].环境工程学报,2016,10(03):1527-1532.
• [13]张涵,韩雨彤,张守娟,等.响应曲面优化固定化微生物修复石油污染土壤[J].石油学报(石油加工),2015,31(04):1028-1034.
• [14]张秀霞,吴佳东,滕芝,等.响应面法优化固定化微生物降解石油污染物[J].石油学报(石油加工),2012,28(05):876-882.
• [15]周德平,闵航,夏颖,等.少动鞘氨醇单胞菌ZX4儿茶酚-2,3-双加氧酶基因的克隆与序列分析[J].农业生物技术学报,2004,12(2):192-196.
• [16]赵化冰,杨健,任何山,等.萘和苯酚降解菌中儿茶酚-2,3-双加氧酶基因的类似性分析及杂种酶构建[J].南开大学学报(自然科学版),2008,41(04):36-41.
• [17]Vedler E,Heinaru E,Jutkina J,et al Limnobacter spp.as newly detected phenol-degraders among Baltic Sea surface water bacteria characterised by comparative analysis of catabolic genes[J].Systematic and Applied Microbiology,2013,36(8):525-532.
• [18]Fiona M,Duffner R M.A novel phenol hydroxylase and catechol2,3-dioxygenase from the thermophilic Bacillus thermoleovorans strain A2:nucleotide sequence and analysis of the genes[J].Fems Microbiology Letters,1998,161(1):37-45.
• [19]卫昆.蜡状芽胞杆菌对芘的生物降解及其降解基因的克隆与表达[D].广州:暨南大学,2015:1-58.
• [20]聂麦茜,张志杰,雷萍.优势短杆菌对多环芳烃的降解性能[J].环境科学,2001,22(06):83-85.
• [21]杨轩,张威,李师翁,等.多环芳烃降解菌的分离鉴定及其生理特性研究[J].环境科学学报,2012,32(05):1033-1040.
• [22]王红意,翟红,王玉萍,等.30个中国甘薯主栽品种的RAPD指纹图谱构建及遗传变异分析[J].分子植物育种,2009,7(05):879-884.
• [23]Schwede T,Kopp J,Guex N,et al.SWISS-MODEL:an automated protein homology-modeling server[J].Nucleic Acids Research,2003,31(13):3381-3385.
• [24]Maddison W,Maddison D,Maddison W P,et al.SWISS-MODEL[J].Evolution,2008,62(5):1103-1118.