对热纤梭菌进行遗传改造以提高其产氢性能是目前降解木质纤维素进行生物产氢研究的热点之一。理解热纤梭菌产氢的分子机制是对其进行遗传改造的关键。本课题拟研究热纤梭菌中膜上Ech氢酶复合体的生化性质与生理功能，以促进对热纤梭菌中Ech氢酶这一产氢机制重要环节的理解。首先，我们将纯化Ech氢酶并研究其生化性质和酶学性质，以确定其亚基构成、比例和生理电子供体。其次，我们将在大肠杆菌中表达纯化Ech氢酶的三个关键亚基，并对他们的生化性质、酶学性质和金属核心进行研究以了解各亚基结构和生理底物。然后，我们将利用Ech氢酶关键亚基来重构Ech氢酶内电子传递链，以理解Ech氢酶内的电子传递机制。最后，我们将敲除热纤梭菌中的ech操纵子，并通过比较敲除株和出发株的产氢能力和膜上氢离子转运能力来研究Ech氢酶在产氢中的作用与氢离子通道活性。通过以上研究，我们将理解热纤梭菌中Ech氢酶的生理功能和其对生物产氢的影响。
