甲烷氧化细菌的铜捕获机理研究

甲烷氧化细菌细胞内铜含量高。铜在甲烷氧化细菌细胞中扮演着重要角色，铜不仅对甲烷氧化细菌表达何种类型的甲烷单加氧酶起到调控作用，进而决定了其生物催化转化行为，还参与了颗粒性甲烷单加氧酶活性中心和内膜系统的构建。对甲烷氧化细菌高效捕获铜的机理进行研究有重要意义：可以从分子水平揭示环境中铜对甲烷氧化细菌生态分布和土壤环境中甲烷氧化效率的影响，深入了解甲烷氧化细菌在全球大气甲烷循环中起的重要作用，实现对其生物催化转化行为的人工控制，获得高效金属螯合剂的结构信息等，同时对揭示颗粒性甲烷单加氧酶系统结构中铜的功能角色也大有帮助。通过甲烷氧化细菌胞内外铜结合化合物的分离纯化、结构表征、铜占位情况、铜合过程动力学、作用机理、吸收行为和受体专一性研究，考察胞内和胞外铜结合化合物在组成、结构、性质、功能上的相关性，考察颗粒性甲烷单加氧酶和铜结合化合物之间的相互作用和相互关系，阐明甲烷氧化细菌捕获并富集铜的机理