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随着萜类化合物生物合成的MEP途径(2-methyl-D-erythritol4-phosphate pathway,MEP pathway)的发现以及逐渐建立，该途径中的酶已经成为研究潜在抗菌素和抗疟药物的有力工具。对于MEP途径中的关键酶的研究及关键中间体1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸(1-deoxy-D-xylulose5-phosphate，DXP)的研究也相应成为研究热点。DXS(1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸合酶)是MEP途径中的第一个关键酶，同时它又是硫胺素焦磷酸(Thiamine pyrophosphate，ThPP)和磷酸吡哆醇(维生素B6)生物合成途径中的关键酶。DXP由D-甘油醛3-磷酸(D-GAP)和丙酮酸在DXS催化下缩合而成，它是DXP还原异构化酶(1-deoxy-D-xylulose5-phosphate reductoisomerase，DXR)的底物，而DXR是MEP途径中的重要限速酶，也是研究新型抗菌素和抗疟药物的靶标，但其作用机制目前尚未完全阐明。因此合成DXP及同位素标记的DXP不仅对于DXR的机理研究具有重要意义，而且也是开展以DXR为靶标来筛选新型抗菌素和抗疟药物这项工作所必需的。本研究以DXS为工具探索了酶法合成O-18标记DXP的制备方法，同时还寻求建立新的、简易可行的DXP合成方法。
首先，本研究通过对工程菌种E.coli BL21(DE3)-DXS扩大培养并大量诱导表达荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)DXS，并对其进行亲和层析纯化、凝胶排阻层析纯化及纯化条件优化，并对纯化得到的DXS进行功能检测，得到了纯度90％且活性良好的DXS酶，使其成为进一步研究工作的有力工具。同时，在研究过程中我们发现了DXS新的催化活性，初步讨论了其作用机制，深入的研究正在进行中。
其次，利用纯化得到的DXS，我们在O-18水中成功制备了O-18标记的DXP，并对DXP进行离子交换层析纯化，得到了高产率高纯度的O-18标记DXP，并且根据同位素标记位点的结果和分析佐证了新发现的DXS催化活性。
进一步，由于研究和实验的需要，我们建立了一种新的化学法-酶法相结合的DXP合成方法，该方法以D，L-缩水甘油或L-缩水甘油为底物通过一步化学开环反应，采用“一锅法”反应生成目的产物DXP，并对其进行分离纯化。目前该方法已基本建立，正在进一步优化实验条件。