Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/21535
標題: 丙烯腈分解菌Mesorhizobium sp. F28之腈化合物代謝基因之選殖及異源表現
Cloning and heterologous expression of genes responsible for metabolism of nitrile compounds from acrylonitrile-utilizing bacterium-mesorhizobium sp. F28.
作者: 蕭婉宜
關鍵字: 丙烯腈;丙烯醯胺
出版社: 生命科學系
摘要: 
摘 要
腈化合物(nitrile)泛指具有-CN group的有機化合物,廣泛地使用於農化與塑膠石化工業之中,因此這一類的工廠往往會產生大量含腈化合物的毒性廢水。以ABS樹脂工廠為例,其廢水之中就含有大量的丙烯腈(acrylonitrile)化合物,這些廢水若是未經妥善處理就排放在環境之中,將會對生物造成很大的危害。微生物大多透過兩種不同方式來代謝腈化物,第一種方式是直接以腈水解酶(nitrilase)將nitrile轉換成酸及氨;第二種方式則是分兩階段進行,先由腈水合酶(nitrile hydratase, NHase)將nitrile代謝成醯胺物質(amide)的中間產物,再透過醯胺酶(amidase)將amide轉換成酸及氨。本研究所使用的菌株-Mesorhizobium sp. F28,是從國內某PAN人造纖維製造廠廢水處理廠曝氣槽之活性污泥中篩選得到的,這個工廠主要是生產ABS(acrylonitrile butadiene styrene)樹脂,因此其廢水含有大量的acrylonitrile,而F28經過活性測試確認具有代謝acrylonitrile的能力,而且在其代謝過程中會產生高經濟價值的丙烯醯胺(acrylamide)中間產物。本實驗室先前已經選殖並定序大部分的NHase基因片段,本研究利用Inverse PCR、colony hybridization等技術完成補齊NHase基因全長及向其上下游分別延伸1.7 Kb和0.8 Kb的核苷酸序列,以及一段全長5410 bp包含amidase基因和相關調控基因的核苷酸序列。此外一方面嘗試將包含整個NHase operon基因的序列選殖到E. coli BL21(DE3)表現,希望用來生產acrylamide,但是製備成resting cell之後,以HPLC只能偵測到極小量acrylamide的產生。根據SDS PAGE分析的結果,可能是因為NHase蛋白以inclusion-body的形式存在E. coli菌體內,導致無法表現活性。另一方面,構築包含一部份amidase基因的片段到適當的載體上,再將這個重組質體以electroporation的方式送入F28菌體內,期望利用homologus recombination的發生使染色體DNA上的amidase基因被破壞,以達到提高acrylamide產量的目的,但是很可惜的是一直未能成功。
URI: http://hdl.handle.net/11455/21535
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