甲烷氧化菌和甲烷单加氧酶的研究进展.pdf

生 物 工 程 学 报 Chin J Biotech 2008, September 25; 24(9): 1511-1519 Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 cjb@ © 2008 Institute of Microbiology, CAS CSM, All rights reserved 综 述 甲烷氧化菌及甲烷单加氧酶的研究进展 1 2 2 1 韩冰 , 苏涛 , 李信 , 邢新会 1 清华大学化工系生物化工研究所, 北京 100084 2 中国农业科学院研究生院, 北京 100081 摘 要: 甲烷氧化菌是以甲烷作为唯一碳源和能源进行同化和异化代谢的微生物, 其关键酶之一是甲烷单加氧酶 (MMOs), 可以在氧气的作用下催化甲烷等低碳烷烃或烯烃羟基化或环氧化, 甲烷氧化菌在自然界碳循环和工业生物技 术中具有重要的应用价值。因此, 近20 年来对于甲烷氧化菌和MMOs 的研究一直倍受生物学家的关注。以下从现代生 物技术的角度, 对近年来国内外在甲烷氧化菌的分类与分布, MMOs 的结构与功能、甲烷氧化菌与MMOs 的基因工程等 方面取得的研究成果进行了总结, 全面综述了甲烷氧化菌及 MMOs 的应用基础研究现状, 并对其今后的研究和应用方 向提出了展望。 关键词: 甲烷氧化菌, 甲烷单加氧酶, 甲烷, 分子生物学, 工业生物技术 Research Progresses of Methanotrophs and Methane Monooxygenases 1 2 2 1 Bing Han , Tao Su , Xin Li , and Xinhui Xing 1 Institute of Biochemical Engineering , Department of Chemical Engineering , Tsinghua University, Beijing 100084, China 2 Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China Abstract: Methanotrophs are a group of bacteria capable of utilizing methane as the sole carbon and energy source for their anabolism and catabolism. Since methanotrophs contain the unique enzymes of methane monooxygenases (MMOs), which can catalyze the oxidation of methane and short-chain alkanes and alkenes, they have potential applications in carbon recycle of nature and industrial biotechnology. Therefore, methanotroph