嗜碱丙氨酸消旋酶催化机制的研究

自然界中存在游离的L-丙氨酸，而不存在D-丙氨酸，细菌细胞壁肽聚糖层的合成需要D-丙氨酸。丙氨酸消旋酶(alanine racemase, EC 5.1.1.1) 具有催化L-丙氨酸和D-丙氨酸相互之间的转化作用，为细胞壁肽聚糖层的合成提供必要的D-丙氨酸。本研究从嗜碱芽胞杆菌中克隆获得了一个丙氨酸消旋酶基因，该基因长1110bp，编码370个氨基酸，与基因库中氨基酸序列最高同源性为48%，其最适反应pH值为10.5，对底物的催化能力为Vmax-L,10500 units/mg，Vmax-D,3708 units/mg，是目前所发现的同类酶中最高的，蛋白晶体结构解析结果发现该蛋白结构与中性和弱嗜碱丙氨酸消旋酶存在差异，实验拟运用定点突变、饱和突变等分子生物学手段，结合蛋白结构信息，寻找出该蛋白嗜碱的关键氨基酸或氨基酸区域，以充分了解其催化反应机制，为探索嗜碱酶蛋白的嗜碱机理提供理论依据。