藻毒素降解关键酶的高通量筛选及降解机理研究

频繁发生的蓝藻水华向环境中释放的藻毒素(MCs)是一种强烈的肝毒素和肿瘤促进剂，微生物降解在MCs的归趋中起重要作用。但不同菌种的降解的机理尚未阐明，高效降解关键酶基因信息资源缺乏。本项目以多株分离纯化出的新的MCs降解纯菌种为研究对象，应用高通量芯片筛选技术结合基因组文库等分子生物学技术，在以硅酮为载体的芯片上，通过驱动已构建的MCs降解菌基因表达文库各片段细胞溶液和MCs在微米孔径的微管中流动，保持蛋白活性，实现两者反应，反应器出口连接光纤分光光度计和MS检测仪，对MCs浓度及反应各级中间产物进行跟踪检测，分析、筛选涉及MCs降解过程的所有关键酶类，并对降解中间产物及降解机理进行深入研究。该生物芯片能够应用于研究多种微生物菌种降解不同藻类毒素的机理和对多种降解关键酶类进行高通量筛选，效率高、费用低、污染少、易重复，解决了生物芯片蛋白固定失活问题，避免了复杂的常规实验重复和浪费。

频繁发生的蓝藻水华向环境中释放的藻毒素(MCs)是一种强烈的肝毒素和肿瘤促进剂，微生物降解在MCs 的归趋中起重要作用。但不同菌种的降解的机理尚未阐明，高效降解关键酶基因信息资源缺乏。本项目以高效藻毒素降解土著菌SHFDT5为研究对象，成功建立了SHFDT5的基因组表达文库，设计制备了可以筛选具有降解MC功能文库片段的微流控芯片，该芯片的混合反应腔室能够在适宜离子强度和pH值的缓冲体系中维持蛋白酶活性，出口外接光纤紫外分光光度计对反应后的MC浓度进行跟踪检测；免疫检测模块能够对微量的MC浓度变化进行确认。经验证本研究共筛选出 63个文库阳性克隆并选取片段进行测序。该筛选检测芯片能够应用于研究多种微生物菌种降解不同藻类毒素的机理和对多种降解关键酶类进行筛选，效率高、费用低、污染少、易重复，解决了生物芯片蛋白固定失活问题，避免了复杂的常规实验重复和浪费。