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海洋环境中分离出的Microbulbifer sp.A4B-17菌株能够利用糖类等可再生资源合成对羟基苯甲酸(4-hydroxybenzoic acid,4HBA)及其酯类物质。对羟基苯甲酸是一种用途广泛的工业合成原料,主要用于液晶中间体以及对羟基苯甲酸酯类的合成。对羟基苯甲酸酯类因具有良好的杀菌能力和稳定性被广泛应用于食品、化妆品、医药等领域的防腐。目前我国的对羟基苯甲酸生产工艺主要是利用石油产物苯和丙烯为原料,整个合成过程需要消耗大量能量,而且中间有环境污染物苯酚的产生。在环境污染日益严重的当今社会,开发利用可再生资源取代石化资源合成对羟基苯甲酸及其酯类是必然趋势。本研究旨在充分了解A4B-17菌株利用可再生资源合成对羟基苯甲酸的机制,确定合成途径中的关键基因,从而将A4B-17菌株构建成能够环保高效地生产对羟基苯甲酸的“细胞工厂”。本研究首先对A4B-17菌株基因组进行了测序和分析,基因组测序结果显示A4B-17菌株基因组大小为5,035,829 bp,共计4,604个基因。我们从测序结果中找到了A4B-17菌株糖代谢有关的3条途径:糖酵解途径、ED途径和磷酸戊糖途径以及对羟基苯甲酸及酯类化合物合成的莽草酸途径。根据基因组注释信息,我们推测编号为GM004533的基因编码分枝酸裂解酶,在分枝酸裂解酶的催化下,分枝酸裂解成为对羟基苯甲酸。为验证该基因的功能,本人将分枝酸裂解酶基因克隆到载体pET-21a(+)上,成功构建重组质粒pET-21a(+)-GM004533,将其转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行蛋白表达。SDS-PAGE结果显示目的蛋白成功表达,通过HPLC检测在大肠杆菌中表达的目的蛋白具有分枝酸裂解酶催化活性。其次本人对A4B-17菌株的唯一碳源利用情况进行了调查并且通过荧光定量PCR检测在不同培养基中分枝酸裂解酶基因的转录表达。结果显示A4B-17菌株在10种(葡萄糖,木糖,蔗糖,果糖,半乳糖,甘油,甘露醇,丙酮酸钠,海藻酸钠,阿拉伯糖)不同唯一碳源培养基上都能够生长。不同培养基培养条件下(MB、营养ONR7、葡萄糖ONR7、蔗糖ONR7),葡萄糖ONR7培养基上GM004533该基因的表达量最高。综上所述,本研究初步验证编号为GM004533的基因具有分枝酸裂解酶活性,为将A4B-17菌株构建成环保高效地生产对羟基苯甲酸的工业菌株奠定了基础。