嗜热腾冲菌酯酶催化三联体中质子受体的研究开题报告

1. 研究目的与意义

一般酯酶/脂肪酶的催化活性位点为Ser，Asp/Glu和His（催化三联体）。

对于嗜热腾冲菌酯酶LipA，通过定点突变研究确定腾冲酯酶LipA的酸性氨基酸残基的位点（质子受体）。

嗜热酯酶的酶学性质突出，不论在基础研究还是工业应用上都有很大的价值。而且目前来源于极端嗜热厌氧菌酯酶的报导不多，对嗜热酶的作用机理和定向改造的基础研究，对嗜热酯酶的全面认识和基因工程技术有着重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

酯酶属于α/β水解酶超家族，具有典型的α/β水解酶折叠。酯酶的催化中心是由丝氨酸。天冬氨酸（或谷氨酸）和组氨酸组成的催化三联体和阴离子氧洞组成。

徐亚维等人利用生物信息学手段，通过理论预测单链抗体scFv-2F3的活性部位Ser52可能和Phe29及Gln72形成类似天然GPx的催化三联体结构，从而稳定其催化结构及提高活性。经PCR方法构建了催化三联体并在其下游引入在大肠杆菌中表达，确定了催化三联体的含硒单链抗体scFv-2F3的结构。

Hyun-Ju k等利用定点突变确定了PML的催化活性氨基酸，催化活性中心His和酸性氨基酸残基在Ser207附近，推断出突变菌没有酶活并不是因为脂肪酶的空间结构发生了巨大变化，从而认为Ser207，Asp255和His313构成了PML的催化三联体。

3. 研究的基本内容与计划

通过序列对比结构模拟，寻找活性位点，确定催化三联体中疑似酸性氨基酸残基的位点（质子受体）；通过定点突变改变酶结构，对不同结构的酶进行表征，通过对比，确定活性位点。

计划：3月中上旬：收集资料，阅读文献

3月下旬至4月上旬：ptrc-99a-lipa重组质粒的构建及嗜热腾冲酯酶lipa的表达

4. 研究创新点

通过结构模拟和定点突变首次确定嗜热腾冲菌酯酶LipA催化三联体中的酸性氨基酸残基位点。