噬热产酸克雷伯氏菌氢酶结构功能与代谢调控

氢是一种理想的清洁燃料，生物制氢是大规模制取燃料氢的重要途径，氢酶是生物制氢的关键酶。项目组从温泉中分离到一株具有高产氢能力的嗜热菌－产酸克雷伯氏菌。本课题从产酸克雷伯氏菌中分离提纯产氢酶，研究产氢酶的结构功能和催化特性；克隆产氢酶基因簇，分析调控基因对氢酶表达的影响；根据氢酶分子结构特征对产氢酶氨基酸序列进行部分缺失和置换，改变氢酶大亚基气体分子通道的孔径和长短；揭示分子氢和分子氧在氢酶蛋白分子内逸散与产氢的相互关系，分析氢酶突变体催化产氢的效率。.研究产酸克雷伯氏菌氢代谢和碳代谢途径，通过代谢工程改造对吸氢系统进行缺失，对碳代谢的途径进行优化，提高产氢速率和氢转化效率，构建高效产氢工程菌株；优化发酵产氢条件，建立中试规模生物制氢工艺技术，为发展大规模、低成本生物制氢技术提供重要依据。