P450 BM-3单加氧酶的定向进化以及突变酶的结构与功能研究

研究拟将基因工程、蛋白质工程和计算机模拟技术相结合提高酶的稳定性、催化性能、扩大底物专一性为研究目标，选择已知晶体结构和氨基酸序列并具有重要价值的P450 BM-3酶为研究对象，采用酶分子的定向进化技术，人为地创造特殊的进化条件，模拟自然进化机制，构建人工突变酶库，再通过一定的筛选或选择方法最终获得预先期望的具有比天然酶活力更高、稳定性更好和广泛底物专一性的的进化酶。通过对突变进化酶的生物化学性质及催化性能的表征和空间结构的模拟，分析突变酶的结构信息，研究突变位点与酶结构、酶催化活性之间的关系，探索模型蛋白结构和功能的关系，并将其用于指导定点突变的理性进化，结合应用前景，将P450 BM-3用于催化吲哚合成染料靛蓝，研究催化反应的作用机理，并在此基础上将酶分子定向进化技术研究平台推广至其他有研究意义和应用前景的酶的改造。