膜整合NAD非依赖型乳酸脱氢酶的催化机理及其应用基础研究

NAD非依赖型α-羟酸脱氢酶催化机理及应用研究受到广泛关注，膜整合NAD非依赖型α-羟酸脱氢酶作为该家族的重要成员，其分离纯化、外源表达及结构解析困难，从而成为制约该家族蛋白研究的瓶颈。课题组前期分离纯化获得施氏假单胞菌SDM中膜整合NAD非依赖型L-乳酸脱氢酶，并成功实现该膜蛋白基因的克隆与外源表达。生物信息学分析表明，该蛋白属于NAD非依赖型α-羟酸脱氢酶家族，且可能具有独特的膜整合方式。本申请拟在前期工作基础上，对施氏假单胞菌SDM中膜整合NAD非依赖型L-乳酸脱氢酶进行系统深入研究，同源建模与X-射线衍射手段解析该蛋白晶体结构；探索并验证其独特的膜整合方式；在序列比对与结构解析的基础上分析该蛋白催化中心关键氨基酸，结合定点突变与动力学分析手段，阐明其催化机理；确定该蛋白底物结合相关位点，利用定点突变手段改变其底物特异性，为拓展其在α-酮酸的生物催化法生产方面的应用奠定基础。