1. 研究目的与意义
l-天冬氨酸酶(l-aspartate ammonia-lyase,e.c.4.3.1.1)是一种重要的工业用酶。主要用于酶法合成l-天冬氨酸。后者在医药、食品和化工领域中有广泛的用途,特别它是当今世界重要的二肽甜味剂aspartame和alitame合成所必需的原料。因此,对天冬氨酸酶的研究和应用日趋受到重视,在酶工程中占有一定的地位。
蛋白质结构预测的理论基础为：蛋白质分子的一级序列决定其空间结构。因为蛋白质分子的结晶非常困难，为了了解蛋白质结构信息，蛋白质结构的预测成为人类研究的重要手段，具有很重要的研究意义。蛋白质结构预测主要有两大类方法。一类是理论分析方法或从头算方法，通过理论计算（如分子力学、分子动力学计算）进行结构预测。另一类蛋白质结构预测方法是统计的方法，该类方法对已知结构的蛋白质进行统计分析，建立序列到结构的映射模型，进而对未知结构的蛋白质根据映射模型直接从氨基酸序列预测结构。
目前，蛋白质三维结构预测的方法有同源模型化方法、线索化方法（折叠识别方法）和从头预测方法，其主要方法为同源模建,这是一种以有一个已知结构的同源蛋白质为前提，可以直接由一级序列预测三维结构的方法,也是目前蛋白质结构预测中较为成功的方法。对于一个未知结构的蛋白质，首先通过同源分析找到一个已知结构的同源蛋白质，然后，以该蛋白质的结构为模板，为未知结构的蛋白质建立结构模型。任何一对蛋白质，如果两者的序列等同部分超过30%（序列比对长度大于80），则它们具有相似的三维结构，即两个蛋白质的基本折叠相同，只是在非螺旋和非折叠区域的一些细节部分有所不同。蛋白质的结构比蛋白质的序列更保守，如果两个蛋白质的氨基酸残基序列有50%相同，那么约有90%的a碳原子的位置偏差不超过3 。
2. 研究内容和预期目标
本实验对常见天冬氨酸酶的反应机理进行研究，使用SWISS- MODEL 在线服务器进行转氨酶蛋白质三维结构建模，得到建模模型后通过分子对接研究天冬氨酸酶与底物作用的催化机理。主要内容包括：在PDB数据库中确定目标蛋白，运用NCBI的BLAST搜索工具搜索与目标蛋白相似的序列，在线服务器SWISS-MODEL同源建模，对这个模型进行优化从而产生预测的结构模型，对模型进行评估，分子对接研究，运用图形化软件VMD，Chimera 1.9展示模型蛋白质的空间结构及分子对接模式图。
本实验的目标是探索常见天冬氨酸酶的反应机理，及确定其结构功能之间的关系。
3. 研究的方法与步骤
1 搜索目标蛋白的相似序列
2 对目标蛋白序列基本性质分析（利用expasy工具）
3 使用swiss-model在线服务器同源建模（http://swissmodel.expasy.org）
4. 参考文献
[1] eisenbenberg david, marcotte, edward m, et al .protein funetion in the post-genomic era[j].nature, 2000,405(6788):823- 826.
[2] barker wc, garavelli js, huang h, et al. the protein information resource (pir). nucleic acids research,2000,28(1):41-44.
[3] 程凌鹏,张景强.伊蚊c6/36细胞浓核病毒蛋白衣壳三维结构的测定.中国科学,c辑,2004, 34(1):75-79.
5. 计划与进度安排
1. 2022-12-23～2022-3-7接受任务、查阅和翻译文献、撰写及完成开题报告
2. 2022-3-8～2022-3-21模板蛋白搜索，选择目标蛋白
3. 2022-3-22～2022-4-1蛋白质同源建模
