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萜类化合物是存在于自然界中一大类以异戊二烯为结构单元的天然产物,它们的生物合成途径主要有经典的甲羟戊酸途径(mevalonate pathway, MVA pathway)和2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸途径(2-methyl-D-erythritol-4-phosphate pathway, MEP pathway)。因为MEP途径存在于大多数人类的致病菌中,而动物,包括人类则利用MVA途径来合成萜类化合物,这使得这一途径中的关键酶成为筛选抗生素的靶标。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)是MEP途径中的第一个限速酶,它能够在硫胺素焦磷酸(TPP)的辅助下催化甘油醛-3-磷酸(D-GAP)和丙酮酸脱羧生成1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸(DXP)。本课题组的前期研究发现,DXS能够直接利用二羟丙酮磷酸(DHAP)和丙酮酸合成DXP,并能够催化D-GAP和DHAP进行互变异构,即具有磷酸丙糖异构酶(Triosephosphate isomerase, TIM)的活性。为进一步证实DXS的磷酸丙糖异构化作用和探讨其作用机制,本研究对表达纯化的DXS和TIM进行磷酸丙糖异构化作用的比较,并进一步探讨了影响其磷酸丙糖异构化作用的部分因素。本文首先对保存的大肠杆菌BL21(DE3)-EcDXS进行诱导表达,经过镍柱亲和层析纯化后得到纯度90%以上,浓度为7mg/mL的重组DXS；成功构建pPROEXTM HTb-EcTIM重组质粒,转化至大肠杆菌BL21(DE3)菌株后并对其进行诱导表达,镍柱亲和层析纯化得到纯度90%以上,浓度为1.5mg/mL的重组TIM。对成功表达纯化的两种具有磷酸丙糖异构化活性的酶DXS和TIM进行了比活力的测定,利用酶联-紫外分光光度法测得TIM的比活力为7991.5units/mg; DXS的比活力为707units/mg。对TIM和DXS催化磷酸丙糖异构化反应的热力学平衡过程的探索发现,当DXS浓度为0.1μg/μL时,反应进行1h就可使D-GAP异构化为DHAP的反应达到热力学平衡；而同样条件下0.3ng/μL的TIM就可使反应达到热力学平衡。以上两项结果表明,TIM催化磷酸丙糖异构化反应的能力远远大于DXS。通过酶联-紫外分光光度法和柱前衍生-高效液相色谱法分别对DXS催化D-GAP生成DHAP的异构化反应金属离子的依赖性进行了研究。结果表明DXS在催化磷酸丙糖异构化时对二价金属离子不具有依赖性。同时,我们还发现DXS的抑制剂异戊草酮(5-ketoclomazone)对DXS的抑制作用仅局限于DXP的生成反应,而对DXS的磷酸丙糖异构化活性没有抑制作用。