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5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS或AroA)是植物、细菌以及真菌合成芳香族氨基酸途径中的一个关键酶，也是除草剂草苷膦(Glyphosate)的靶标酶。我们实验室从长期污染草苷膦的土壤中分离了一株具有草苷膦高耐受性的菌株恶臭假单胞菌4G-1，并从该菌株的基因文库中筛选得到了一个编码具有高草苷膦耐受性的EPSPS的基因。序列分析和结构模拟表明，该EPSPS即不属于Ⅰ型，也不属于Ⅱ型EPSPS，是一种新型的EPSPS。为了对该EPSPS草苷膦耐受机理进行进一步研究，本研究利用PCR的方法建立了该酶的随机突变库，对库中的6000个克隆进行了筛选，从中筛选到了20个草苷膦耐受性降低或缺失的突变。序列分析发现其中一个突变是该基因编码第211位精氨酸的密码子突变成为了终止密码子。实验证明该酶的1-210位氨基酸组成的肽链并没有EPSPS活性，只有和在211位氨基酸以后又重新起始编码出的另一条肽链一起片段互补，才能重建EPSPS活性。接着为了验证该EPSPS在其它位点分拆后是否也能发生片段互补，又选取另外18个位点对的其编码基因进行分拆，发现有11个位点可以互补，从该EPSPS的模拟结构上可以看出，这些能够互补的位点大多位于折叠单元之间的区域。以上说明，本研究首次将具有草苷膦耐受性的EPSPS通过片段互补重建其蛋白活性。
为了验证Ⅰ型的EPSPS是否也可以通过片段互补重建其活性。我们又对大肠杆菌EPSPS的片段互补进行了研究，选取20个位点对其编码基因进行分拆，有14个位点可以互补重建其EPSPS活性。结构分析发现，能够互补的片段分拆位点大多数都位于非α-helix和β-sheet的连接区域，其中互补好，活性高的分拆位点则都位于折叠单元与折叠单元之间的连接区域。通过对重建的EPSPS酶活性检测、蛋白免疫印迹等实验表明，拆分的位点不同，重建的EPSPS复合体的稳定性和活性都有显著变化，组成复合体的片段单体的稳定性也各不相同。这些结果对进一步研究蛋白间的相互作用以及蛋白质的折叠有着重要意义。
为了进一步研究重建的EPSPS中氨基酸侧链对其活性和草苷膦耐受性的影响，并将蛋白质片段互补应用于转基因作物的研究，以防止转基因带来的生态安全性问题，我们又分别建立了从218/219位分拆大肠杆菌EPSPS的N端及C端编码基因的随机突变库，并从中筛选具有草苷膦耐受性的突变。在同样筛选了60，000个克隆的情况下，从N端突变库中筛到了114个突变，远远多于从C端突变库中筛到的26个突变，这说明重建的大肠杆菌EPSPS与草苷膦的作用更多的依赖于N端的氨基酸残基。结构分析表明，突变的位点集中分布在组成该EPSPS的两个结构域相接触的表面，直接或间接地参与该酶与草苷膦的结合。
以上这些工作为不仅对EPSPS的片段互补和草苷膦耐受性进行了深入细致的研究，同时也为EPSPS的片段互补应用于转基因作物，以防止外来基因的扩散带来的生态安全性问题打下良好了的基础。