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PappachanE．Kolattukudy博士、教授胡风庆译1

1.1引言1

1植物角质1

1.2历史概况2

1.3角质的存在与超级结构2

1.4角质的分离4

1.5角质的解聚4

1.5.1化学解聚4

1.6角质的单体组成6

1.5.2酶催化解聚6

1.7角质的结构8

1.8角质的生物合成11

1.8.1C16系角质单体的生物合成11

1.8.2C18系角质单体的生物合成14

1.8.3从单体到角质合成16

1.9角质的降解18

1.9.1角质在植物中的降解18

1.9.2动物对角质的降解19

1.9.3细菌对角质的降解20

1.9.4真菌对角质的降解21

1.10角质的功能27

1.10.1角质在植物与环境间的物质交换中的作用27

1.10.2角质在植物对低温的适应性中的作用28

1.10.3角质在植物与微生物相互作用中的作用28

1.10.4角质在植物器官发育过程中的作用32

1.12前景与展望33

1.11角质和角质酶的商业前景33

1.13专利34

1.14缩略语35

1.15参考文献36

2植物软木脂43

PappachanE．Kolattukudy博士、教授胡风庆译43

2.1引言43

2.2历史概况44

2.3软木脂的分布和超级结构44

2.4软木脂化细胞壁的分离45

2.5软木脂的化学组成46

2.5.1软木脂中的脂肪成分47

2.5.2软木脂中的芳香族化合物成分48

2.6软木脂的结构52

2.7软木脂的生物合成56

2.7.1脂肪族单体的生物合成57

2.7.2软木脂芳香族单体的酶催化合成61

2.7.3从单体合成高分子63

2.8软木脂的降解65

2.9软木脂的功能68

2.10软木脂的潜在应用前景70

2.11前景与展望71

2.12专利71

2.13缩略语71

2.14参考文献72

Bong-SeopLee博士，MichelVert博士、教授，EggehardHoller博士、教授吴小明译79

3.1引言79

3水溶性脂肪族聚酯：聚苹果酸79

3.2历史概况80

3.2.1天然的聚苹果酸80

3.2.2化学合成的聚苹果酸81

3.3化学结构83

3.4分布84

3.4.1天然聚苹果酸84

3.4.2化学合成聚苹果酸86

3.5.2物理化学性质91

3.5.1分析91

3.5功能91

3.5.3化学93

3.5.4生理学94

3.5.5生物化学96

3.5.6降解和生物降解97

3.6生产99

3.7应用99

3.8前景与展望101

3.9专利102

3.11参考文献105

3.10缩略语105

4微生物合成的非水溶性脂肪族聚酯——聚羟基脂肪酸酯JosephM．Merrick博士、教授郑重译111

4.1引言111

4.2聚羟基脂肪酸酯的生物合成113

4.2.1短链聚羟基脂肪酸酯113

4.2.2中长链聚羟基脂肪酸酯115

4.2.3聚羟基脂肪酸酯生物合成所需的基因组成116

4.3.2天然聚3-羟基丁酸酯颗粒的性质117

4.3.1聚3-羟基丁酸酯的胞内降解117

4.3聚3-羟基丁酸酯的降解117

4.3.3聚羟基脂肪酸酯的胞外降解119

4.4聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白120

4.53-羟基丁酸与乙酰辅酶A的转化121

4.6聚羟基脂肪酸酯代谢的调控121

4.7缩略语124

4.8参考文献125

RosettaN．Reusch博士、教授郑重译129

5.1引言129

5原核细胞和真核细胞中的非储存性聚R-3-羟基脂肪酸酯129

5.2历史概况130

5.2.1聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体130

5.2.2蛋白质结合的复合聚羟基脂肪酸酯134

5.3复合聚羟基脂肪酸酯的分布135

5.4复合聚羟基脂肪酸酯的合成和降解136

5.5复合聚羟基脂肪酸酯的物理性质136

5.6低聚R-3-羟基丁酸酯介导的跨膜离子转运139

5.7.1平面脂双层中的大肠埃希菌来源的聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体143

5.7聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体介导的跨膜离子转运143

5.7.2由复合聚3-羟基丁酸酯128和聚磷酸合成的离子通道146

5.7.3聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体离子通道性质146

5.7.4聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体结构154

5.7.5聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体通道活性机理157

5.7.6聚3-羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体的假定作用158

5.8蛋白质结合的复合聚羟基脂肪酸酯161

5.8.1真细菌161

5.8.2真核细胞166

5.9.1动脉硬化168

5.9复合聚羟基脂肪酸酯在人类疾病中的作用168

5.9.2糖尿病169

5.10方法170

5.10.1提取复合聚羟基脂肪酸酯蛋白170

5.10.2复合聚羟基脂肪酸酯的测定171

5.11现状和结论174

5.12前景与展望175

5.13缩略语176

5.14参考文献177

6.1引言183

6聚羟基脂肪酸酯合酶——聚羟基脂肪酸酯合成过程中的关键酶BerndH．A．Rehm博士，AlexanderSteinbüchel博士、教授丘远征译183

6.2术语184

6.3聚羟基脂肪酸酯合酶基因的克隆方案185

6.4聚羟基脂肪酸酯合酶基因的组织形式189

6.5聚羟基脂肪酸酯合酶的一级结构197

6.6聚羟基脂肪酸酯合酶的二级结构和四级结构208

6.7聚羟基脂肪酸酯合酶的拓扑结构模型及其定点突变分析210

6.8对聚羟基脂肪酸酯合酶的催化机制的推测213

6.9决定聚羟基脂肪酸酯分子量和组成的因素216

6.11聚羟基脂肪酸酯的胞外合成217

6.10聚羟基脂肪酸酯颗粒217

6.12中心代谢途径的中间产物向聚羟基脂肪酸酯生物合成的转化219

6.13总结与展望220

6.14缩略语220

6.15参考文献221

KazunoriTaguchi博士，SeiichiTaguchiz博士，KumarSudesh博士，AkiraMaehara博士，TakeharuTsuge博士，YoshiharuDoi博士、教授丘远征译229

7.1引言229

7聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢途径和代谢工程229

7.2聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢途径230

7.3聚羟基脂肪酸酯生物合成相关基因的组织形式233

7.4聚羟基脂肪酸酯生物合成中提供单体的酶241

7.4.1β-酮硫解酶（PhaA）241

7.4.2乙酰乙酰辅酶A还原酶（PhaB）242

7.4.3R-3-羟基脂酰-酰基载体蛋白-辅酶A转移酶（PhaG）243

7.4.4R-特异的烯脂酰辅酶A水合酶（PhaJ）244

7.5聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢工程及其改造244

7.5.1重组大肠埃希菌中聚羟基脂肪酸酯生产的代谢工程245

7.5.2罗氏真养菌聚羟基丁酸酯-4和假单胞菌中聚羟基脂肪酸酯合成的代谢途径改造250

7.7缩略语255

7.6前景与展望255

7.8参考文献256

8聚羟基丁酸酯合成的代谢通量分析263

8.1引言263

SangYupLee博士、教授，SoonHoHong工学硕士，SiJaePark工学硕士，RichardvanWegen博士，AntonP．J．Middelberg博士卢晓芸译265

8.2历史概况265

8.3由罗氏真养菌生产聚羟基丁酸酯266

8.4由重组大肠埃希菌生产聚羟基丁酸酯269

8.5结论与展望273

8.6专利274

8.7致谢275

8.8缩略语275

8.9参考文献276

SangYupLee博士、教授，SiJaePark工学硕士卢晓芸译279

9.1引言279

9短链聚羟基脂肪酸酯的发酵生产279

9.2历史概况280

9.3通过细菌发酵生产短链聚羟基脂肪酸酯281

9.3.1罗氏真养菌282

9.3.2广泛产碱菌285

9.3.3其他细菌287

9.4用代谢工程菌进行聚羟基脂肪酸酯的生物合成290

9.4.1重组大肠埃希菌290

9.4.2重组罗氏真养菌296

9.5通过细菌发酵生产短链聚羟基脂肪酸酯的经济学思考298

9.6前景与展望301

9.7专利302

9.8致谢303

9.9缩略语303

9.10参考文献304

10中长链聚羟基脂肪酸酯的发酵生产309

RuudA．Weusthuis,BirgitKessler,MarciaP．M．Dielissen,BernardWitholt,GerritEggink欧阳少平译309

10.1引言309

10.3分布310

10.2历史概况310

10.4功能311

10.5生物化学313

10.5.1β-氧化313

10.5.2脂肪酸合成313

10.5.3不饱和脂肪酸314

10.6生理和工艺研究进展314

10.6.1发酵工艺研究进展314

10.6.2中长链聚羟基脂肪酸酯单体组分的控制317

10.6.3传氧和产热319

10.6.4副产物321

10.7基因分子生物学321

10.7.1重组假单胞菌321

10.7.2重组大肠埃希菌322

10.8下游工艺324

10.9生产325

10.9.1中长链聚羟基脂肪酸酯和短链聚羟基脂肪酸酯的生产325

10.9.3应用326

10.9.2生产的载体326

10.9.4专利328

10.10前景与展望329

10.11致谢331

10.12缩略语331

10.13参考文献331

11短链-中长链聚羟基脂肪酸酯的生物合成和发酵生产337

SangYupLee博士、教授，SiJaePark工学硕士欧阳少平译337

11.1引言337

11.3聚羟基脂肪酸酯合成的一般代谢途径339

11.2历史概况339

11.4由野生菌生产短链-中长链聚羟基脂肪酸酯343

11.5由基因工程菌生产短链-中长链聚羟基脂肪酸酯344

11.5.1由重组大肠埃希菌生产中长链聚羟基脂肪酸酯和短链-中长链聚羟基脂肪酸酯344

11.5.2由重组假单胞菌生产中长链聚羟基脂肪酸酯和短链-中长链聚羟基脂肪酸酯349

11.5.3由重组罗氏真养菌生产短链-中长链聚羟基脂肪酸酯351

11.6前景与展望352

11.7专利353

11.8致谢353

11.10参考文献354

11.9缩略语354

12用活性污泥生产聚羟基脂肪酸酯359

HiroyasuSatoh博士，TakashiMino博士欧阳少平译359

12.1引言359

12.2历史概况361

12.2.1活性污泥中的聚羟基脂肪酸酯362

12.2.2微生物的研究364

12.3化学结构和分布365

12.4活性污泥生产聚羟基脂肪酸酯的生物化学366

12.4.1在厌氧条件下由聚磷酸积累生物生产聚羟基脂肪酸酯367

12.4.2在厌氧条件下由糖原积累生物生产聚羟基脂肪酸酯368

12.5活性污泥积累聚羟基脂肪酸酯的微生物学和基因研究369

12.6前景与展望370

12.7专利370

12.8缩略语370

12.9参考文献371

ShimingZhang博士，RobertW．Lenz博士、教授， SteveGoodwin博士、教授陈晶瑜译377

13.1引言377

13体外聚羟基脂肪酸酯的生物合成377

13.2研究概况378

13.2.1聚羟基脂肪酸酯合酶活性的检测379

13.2.2可溶性聚羟基脂肪酸酯合酶的提取和酶活力研究380

13.3聚羟基脂肪酸酯合酶的性质381

13.3.1聚合反应的延迟期382

13.3.2滞后期的消除384

13.3.3底物特异性384

13.4聚合反应的机制386

13.5.1聚合物性质的控制389

13.5体外羟基脂酰辅酶A单体的聚合389

13.5.2新型聚羟基脂肪酸酯393

13.5.3聚羟基脂肪酸酯合酶的多样性394

13.6辅酶A循环系统394

13.7前景与展望395

13.8专利395

13.9缩略语396

13.10参考文献397

14.1引言401

14聚酯的酶法聚合401

ShiroKobayashi博士、教授，HiroshiUyama博士陈晶瑜译401

14.2历史概况403

14.3环状单体的开环聚合403

14.3.1内酯的聚合403

14.3.2其他环状单体的聚合408

14.3.3环状单体的共聚409

14.3.4末端官能化聚酯的一步合成410

14.4.1由二羧酸合成聚酯412

14.4二羧酸衍生物和二元醇的聚合412

14.4.2由二羧酸酯合成聚酯413

14.4.3由酸酐衍生物合成聚酯418

14.4.4通过酶促缩聚反应合成聚碳酸酯418

14.5羟酸衍生物的缩聚418

14.6脂肪酶催化的高分子修饰420

14.7前景与展望421

14.8专利421

14.9缩略语423

14.10参考文献424

15转基因植物中的聚羟基脂肪酸酯合成431

YvesPoirier博士、教授，KennethJ．Gruys博士宫强刘樱译431

15.1引言431

15.2研究概况432

15.3在植物中合成聚羟基脂肪酸酯434

15.3.1在拟南芥中合成聚3-羟基丁酸酯435

15.3.2在其他植物中合成聚3-羟基丁酸酯442

15.3.3在植物中合成3-羟基丁酸和3-羟基戊酸的共聚物447

15.3.4在植物中合成中长链聚羟基脂肪酸酯450

15.4植物中聚羟基脂肪酸酯的新用途456

15.4.1聚羟基脂肪酸酯改进纤维性质456

15.4.2聚羟基脂肪酸酯作为食品添加剂457

15.4.3聚羟基脂肪酸酯作为植物代谢途径的工具458

15.5农业生产聚羟基脂肪酸酯的展望460

15.6植物中聚羟基脂肪酸酯的相关专利462

15.7缩略语464

15.8参考文献465

索引471