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1. 毕业设计（论文）的内容和要求
（1）掌握文献查阅的一般方法，学会在中国期刊网、Web of Science科学引文索引、Springer Link电子期刊、Elsevier SDOS电子期刊等检索资源上查阅关于靛蓝生物合成和细胞色素P450单加氧酶等的相关文献，并对全细胞催化和大肠杆菌基因操作有全面了解。
（2）文献阅读及综述：阅读与课题相关的中英文文献，了解国内外的研究动态，撰写文献综述。
（3）明确实验任务，拟定实验方案：根据所查阅文献的内容，确定研究内容及方案，拟定科学可行的研究计划。
2. 实验内容和要求
（1）实验内容本研究拟通过定点突变构建细胞色素P450单加氧酶突变酶，提高其催化吲哚制备靛蓝的能力；偶联细胞色素P450单加氧酶和葡萄糖脱氢酶，构建并比较体内/体外辅酶循环催化体系，进一步优化双酶偶联催化吲哚制备靛蓝的催化条件，为靛蓝色素高效生产细胞工厂的定向设计构建提供研究基础。
（2）实验要求本课题要求学生在查阅相关文献的基础上，通过对细胞色素P450单加氧酶BM3的蛋白质工程改造，将该突变酶与葡萄糖脱氢酶偶联组装在大肠杆菌中实现共表达，比较体内辅酶循环催化体系（双酶共表达重组大肠杆菌全细胞）和体外辅酶催化体系（粗酶偶联和纯酶偶联）转化吲哚合成靛蓝的能力；以体外比酶活等酶学性质为指标，利用蛋白表达水平调控策略优化重组菌株中双酶的表达水平，实现两步反应间的平衡，提高双酶偶联催化反应整体效率；进而优化双酶菌株最佳发酵产酶条件及制备靛蓝的最佳转化条件，并在小试水平验证该菌株的规模转化潜力，建立高效的重组大肠杆菌全细胞转化法生产靛蓝工艺路线。
3. 参考文献
[1] Dai C, Ma Q, Li Y, et al. Application of an efficient indole oxygenase system from Cupriavidus sp. SHE for indigo production[J]. Bioprocess and biosystems engineering, 2019, 42(12): 1963-1971.
[2] Lin G H, Chen H P, Huang J H, et al. Identification and characterization of an indigo-producing oxygenase involved in indole 3-acetic acid utilization by Acinetobacter baumannii[J]. Antonie Van Leeuwenhoek, 2012, 101(4): 881-890.
[3] Liu C, Xu J, Gao S Q, et al. Green and efficient biosynthesis of indigo from indole by engineered myoglobins[J]. RSC advances, 2018, 8(58): 33325-33330.
4. 毕业设计（论文）计划
第1-2周：熟悉实验原理和实验操作，查阅文献，对课题进行初步探索。
第3-8周：通过对细胞色素P450单加氧酶BM3的蛋白质工程改造，将该突变酶与葡萄糖脱氢酶偶联组装在大肠杆菌中实现共表达。
第9-14周：优化双酶菌株最佳发酵产酶条件及制备靛蓝的最佳转化条件，并在小试水平验证该菌株的规模转化潜力，建立高效的重组大肠杆菌全细胞转化法生产靛蓝工艺路线。
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