1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
卤化化合物具有结构的多样性，已被广泛应用于工农业生产和人类疾病防治领域。目前已知的卤化物大约4500个，比如万古霉素、氯霉素、蝴蝶霉素、金霉素等重要抗生素，它们具有广泛的生物活性，包括抗菌、 抗病毒、抗肿瘤、抗病原生物和免疫抑制等作用，已广泛应用于医药、农业、畜牧业和工业，具有重要的应用和经济价值。获得更多有价值的天然卤化物，对药物开发具有重要意义。
随着越来越多的卤化物被发现，人们对相关的卤化酶及其作用机制的研究也越来越感兴趣。从1966年在caldariomyces fumago中发现第一个卤化酶[1]以来，目前为止共有4大类的卤化酶被发现，分别为：卤过氧化物酶，非血红素fe2 α-酮戊二酸及o2依赖型卤化酶，s-腺苷甲硫氨酸依赖型氯化酶和fadh2依赖型卤化酶。这些卤化酶主要催化氯离子，溴离子和碘离子，氟离子则由氟化酶负责催化。目前的研究表明在很多抗生素的生物合成基因簇中存在fadh2依赖型卤化酶，该类酶具有很强的底物特异性和区域选择性，被认为是微生物和其他生物中的主要卤化机制[2]。
卤化物作为在医药、杀虫剂领域中应用广泛的 一类化合物日益受到重视,但迄今为止主要还是通过化学反应的方法得到这类化合物,使得非天然卤化物的制备费时费力。而已知的卤过氧化物酶因其与化学方法一样无法对底物特定位点进行催化而缺乏应用价值。近期发现的fadh2依赖型卤化酶则具备较强的区域特异性,这使得其在新的含卤素药物的开发中前景光明[3]。虽然该类酶有底物特异性强的特点,但随着对其催化机制的进一步了解及其蛋白质工程等方面的深入研究,通过酶工程及基因工程的手段大量快捷的得到各类卤化物将能实现[4]。卤化酶研究的样品来源也将不仅限于土壤,随着广泛深入的研究,从陆地生物中寻找新的天然卤化物已日益困难,人们已将目光投向富含卤素的海洋。海洋生物来源的活性物质的开发已成为当前生物研究的热点[5]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:在已构建好的土壤宏基因组文库中寻找新型的卤化酶。
研究内容：
采取序列筛选土壤宏基因组的方法，根据fadh2依赖型卤化酶保守区域设计的探针，对构建的cosmid宏基因组文库进行初步筛选，筛选得到含有卤化酶基因的阳性克隆。
3. 研究的方法与方案
研究方法：
1、查阅资料：图书馆查阅相关卤化酶书籍资料，上网查阅微生物来源卤化酶克隆的相关文献资料，对网上众多文献进行总结整理，找出适合参考的方法条件进行优化。
2、实验设计：在实验室设计研究具体的操作方案，在文献资料的基础上设计提取微生物基因的相应方法。
4. 研究创新点
当前国内对于卤化酶的克隆还局限于传统的提取克隆方法，本课题针对性的宏基因组筛选卤化酶目的基因，可以作为创新之处。
5. 研究计划与进展
2015年11月01日-11月30日 论文选题，资料收集、整理、总结分析
2015年12月15日-2016年01月15日 实验的设计
2016年03月20日-04月20日 实验的实施进行
