恶臭假单胞菌代谢尼古丁关键酶的基因克隆

近年来，由于片面追求产量，大量施加氮肥造成我国部分地区烤烟烟叶烟碱含量过高，在烟草加工过程中产生了富含尼古丁等生物碱的固、液、气态废物，如不处理就直接排放会严重污染环境和威胁人类的健康。因此降低烟叶和环境中尼古丁的含量，对于维护人类的健康和保护生态环境具有极为重要的意义。考虑到一些微生物具有降低烟草中尼古丁含量和处理烟草废物的能力，人们开展了微生物代谢尼古丁等生物碱的研究，主要集中在不同微生物代谢尼古丁途径、降解酶系和降解基因上。尼古丁代谢的吡咯途径与人体代谢很相似，具有重要的研究意义。这条途径中的一些关键酶系未克隆成功，因此进一步克隆途径中关键基因是十分必要的。我们前期已经成功克隆尼古丁氧化还原酶和HSP羟化酶基因，拟进一步通过多种分子生物学方法克隆关键基因如3-琥珀酰吡啶羟化酶和2,5-二羟基吡啶双加氧酶基因，完成吡咯途径降解基因的寻找，进一步揭示尼古丁代谢分子机制。

近年来，由于片面追求产量，大量施加氮肥造成我国部分地区烤烟烟叶烟碱含量过高，在烟草加工过程中产生了富含尼古丁等生物碱的固、液、气态废物，如不处理就直接排放会严重污染环境和威胁人类的健康。因此降低烟叶和环境中尼古丁的含量，对于维护人类的健康和保护生态环境具有极为重要的意义。考虑到一些微生物具有降低烟草中尼古丁含量和处理烟草废物的能力，人们开展了微生物代谢尼古丁等生物碱的研究，主要集中在不同微生物代谢尼古丁途径、降解酶系和降解基因上。尼古丁代谢的吡咯途径与人体代谢很相似，具有重要的研究意义。这条途径中的一些关键酶系未克隆成功，因此进一步克隆途径中关键基因是十分必要的。通过本项目支持，我们成功克隆到2,5-二羟基吡啶双加氧酶基因（hpo）、Hsp羟化酶基因（hspB）、N-甲酰马来酰胺酸去甲酰酶基因（nfo），马来酰胺酸脱酰胺酶基因（ami），马来酸异构酶基因（iso），完善了吡咯途径降解基因的寻找，并证明该尼古丁降解基因簇在最大进一步揭示尼古丁代谢分子机制打下基础。