人工光照条件下深红红螺菌的氢代谢途径

深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)在不同培养条件下分别有多种酶参与氢的代谢.为研究R.rubrum在人工光照条件下氢代谢途径及各代谢途径对光合产氢的贡献,分别构建了3个缺失突变株:Fe-固氮酶缺失单突变株、Fe-固氮酶和Mo-固氮酶双缺失突变株以及吸氢酶和Fe-固氮酶双缺失突变株.比较R.rubrum野生型菌株、吸氢酶缺失单突变株及所构建3个突变株的固氮酶活性及光合氢产量.结果表明,在人工光照条件下,Mo-固氮酶和Fe-固氮酶是R.rubrum产氢的关键酶;除Fe-和Mo-固氮酶外还有第3种途径参与氢代谢,该代谢途径产生的氢气量较小.Mo-固氮酶、Fe-固氮酶和第3种途径对光合产氢的贡献率分别为93.5%,4.9%和1.5%;吸氢酶消耗13.3%的氢气.甲酸裂解氢酶活性测定表明,第3种产氢途径并非由甲酸裂解氢酶介导,而可能是一种未知酶参与人工光照条件下R.rubrum的氢代谢.