【摘 要】
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很多古菌tRNA的第15位置上发现古嘌苷(G+)。人们认为带有正电荷的古嘌苷甲酰胺基通过与带有负电荷的磷酸基团的静电荷相互作用对tRNA的结构起着稳定作用。在广古菌中古嘌苷的
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很多古菌tRNA的第15位置上发现古嘌苷(G+)。人们认为带有正电荷的古嘌苷甲酰胺基通过与带有负电荷的磷酸基团的静电荷相互作用对tRNA的结构起着稳定作用。在广古菌中古嘌苷的前体(preQ0)首先由tRNA-鸟嘌呤转糖酶(arcTGT)催化而插入到tRNA中，然后由吉嘌苷合成酶(ArcS)转化成古嘌苷。然而很多拥有古嘌苷的泉古菌基因组缺乏广古菌古嘌苷合成酶的同源性。通过比较基因组学的研究方法，在泉古菌中发现功能上替代古嘌苷合成酶的蛋白质家族，即:(1) GAT-QueC，与QueC具有同源性;(2) QueF-like，与细菌的催化preQ0的还原生成preQ1的酶(QueF)具有同源性。人们从细菌中克隆了queF基因，并通过研究QueF的催化活性，首次发现QueF具有腈类还原酶活性。 腈类的生物还原的发现在工业生物催化中具有很重要的应用前景，人们认为对腈类还原酶的研究将迎来生物催化的新浪潮。为此该研究选择Pyrobaculum calidifontis中的queF-like基因并对其密码子进行了优化，把基因克隆到了表达载体pET-30Xa/LIC，完成了QueF-like蛋白在大肠杆菌中表达并用亲和层析和超滤进行纯化。以preQ0为底物，NADPH为还原剂，通过光谱扫描和HPLC分析了QueF-like的还原酶催化活性。光谱扫描分析中NADPH被氧化而产生了NADP+的吸收峰，这表明preQ0被QueF-like还原。HPLC分析中通过对比可以发现反应组中preQ0吸收峰消失，并伴随着NADPH吸收峰的大幅度下降产生了NADP+吸收峰，这同样表明preQ0被QueF-like还原。上述结果均表明QueF-like具有腈类还原酶活性，能把preQ0还原为preQ1，这为进一步研究QueF-like在古嘌苷合成中的作用及其工业化应用奠定了基础。
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