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芽孢杆菌同源脱氧核糖醛缩酶的克隆及序列分析
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【手术室护理论文集】摘 要：本文采用基因采矿方法从Genebank 中选取四株芽孢杆菌，以PCR 方法扩增了脱氧核糖醛缩酶(DERA)基因，并在E.coli 中实现过量表达。与E.coli K12 DERA(EcoDERA)相比，各种来源于芽孢杆菌的DERA 催化天然底物2-脱氧-D-核糖-5-磷酸(DRP)进行裂解反应的活性接近，但对非磷酸化底物2-脱氧-D-核糖(DR)的催化能力要远大于EcoDERA，且各种酶对两种底物的专一性常数之比([kcat/Km(DR)]/[ kcat/Km(DRP)])均比EcoDERA 高两到三个数量级，在热稳定性上也有明显优势，在70℃仍能保持40-65%的酶活。经活性位点比较发现四种酶底物结合位点具有相似的结构特征，EcoDERA 中Lys172，Phe200，Val206 和Ser239分别在BsuDERA，BliDERA，BamDERA 和BthDERA 中被Phe，Val，Ile 和Arg 全部或部分取代，分析表明这种替换可能影响底物结合位点静电环境变化和两个关键活性位点 Lys残基架构周围的疏水相互作用，因此影响底物专一性。
关键字：生物化学工程；脱氧核糖醛缩酶；基因采矿；底物专一性
0 引 言
天然酶作为高效的生物催化剂已经被广泛用于有机合成过程，研究者们也开发了各种技术以获取具有更高活性或更适底物专一性的酶，但是这些方法都需要从大量突变库中筛选出目标蛋白，因此突变库的多样性及筛选的通量是影响目的酶筛选的关键因素。利用基因采矿可以从海量的测序基因组信息中发现功能蛋白并应用于生物催化中，因此对已知基因组信息进行有效利用及预分析有利于提高筛选新酶的效率。
脱氧核糖醛缩酶，又称2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA，EC 4.1.2.4)因催化两个醛的可逆缩合而受到广泛关注，已被用于合成他汀类药物中间体，肿瘤抑制剂埃博霉素(Epthilone A）以及覆盆子酮前体4-羟基亚苄基丙酮等。其中，来源于E.coli 的EcoDERA由于对磷酸化底物有很强的偏好性而受到广泛关注，但其
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