光合玫瑰菌固碳途径特征酶PCS的分离纯化
摘要：光合玫瑰菌是一种新的嗜热丝状不产氧光合细菌，在温泉中被发现，可以在无氧光照的条件下进行光能自养生长。其固定二氧化碳的方式是一种称为3-羟基丙酸循环的多步酶催化途径，此循环的特征代谢中间物为3-羟基丙酸,该化合物可用于合成许多重要的化工产品,具有很高的工业价值。本课题研究该固碳途径中的一种关键酶丙酰辅酶A合酶（PCS），它催化3-羟基丙酸还原生成丙酰辅酶A。在光合玫瑰菌固碳途径特征酶PCS的分离纯化中，主要使用离子交换层析、凝胶过滤层析等蛋白质分离纯化方法和SDS-PAGE凝胶电泳、质谱分析等鉴定技术。
关键词：光合玫瑰菌；3-羟基丙酸循环；丙酰辅酶A合酶；蛋白质的分离纯化
Isolation and purification of the characteristic enzyme PCS in the carbon fixation pathway of Roseiflexus castenholzii
Abstract: Roseiflexus castenholzii, a new thermophilic filamentous aerobic photosynthetic bacterium, was found in hot springs and can undergo photoautotrophic growth under anaerobic light conditions. Its way of fixing carbon dioxide is a multi-step enzymatic catalytic pathway called 3-hydroxypropionic acid cycle. The characteristic metabolic intermediate of this cycle is 3-hydroxypropionic acid. This compound can be used to synthesize many important chemical products. high industrial value. This topic studies a key enzyme in the carbon fixation pathway, propionyl-CoA synthase (PCS), which catalyzes the reduction of 3-hydroxypropionic acid to form propionyl-CoA. In the separation and purification of the characteristic enzyme PCS in the carbon fixation pathway of Roseiflexus castenholzii, protein separation and purification methods such as ion exchange chromatography and gel filtration chromatography, and identification techniques such as SDS-PAGE gel electrophoresis and mass spectrometry analysis are mainly used.
Key words: Roseiflexus castenholzii; 3-hydroxypropionic acid cycle; propionyl-CoA synthase; separation and purification of proteins
一、文献综述
太阳能是地球上一切生命的能量基础，是地球上最大规模的生化反应过程[1]。自然界中的光合生物对太阳能的利用方式多种多样：植物、藻类和光合细菌等生物体，在光的照射下，利用光合色素吸收和转换光能，经过光反应和暗反应，将二氧化碳和水(或硫化氢等)转化为有机物，为其他生物提供了生长所需的物质和能量，而且维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。同时，光合作用对生物进化也具有重要作用。如今，能够进行光合作用的生物主要分为三大类：植物，藻类和光合细菌。光合作用最早起源于细菌，随着环境和大气组成的变化，逐渐演化出现在藻类和高等植物中[2]。光合细菌（photosynthetic bacteria，PSB）是具有原始光能合成系统的原核生物的总称[3]。
