黄嘌呤氧化还原酶（XOR）是一种存在于细胞浆的含钼蛋白,催化内源性的嘌呤和外源化合物的代谢。前期研究表明猪肝细胞中的XOR可以催化喹噁啉1,4-二-N-氧化物（QdNOs）的N-O基团的还原。为了探索该催化过程的分子机理,本研究克隆了猪XOR的cDNA并在杆状病毒-Sf9昆虫细胞中进行表达。以牛XOR的晶体结构为模板（氨基酸序列同源性为91%）,利用同源建模技术构建了猪XOR的三维结构。通过分子对接技术,筛选出猪XOR还原喹赛多的关键氨基酸残基。通过定点诱变技术和酶动力学分析,探究关键氨基酸残基的功能。结果显示Gly47、Asn352、Ser360、Arg427、Asp430、Asp431、Ser1227和Lys1230与喹赛多的距离小于4A。与野生型猪XOR相比,G47A、S360P、D431A、S1227A和K1230A在喹赛多还原代谢中的酶动力学参数发生改变,其变化趋势与黄嘌呤的氧化代谢一致,说明这些氨基酸影响了黄嘌呤的供电子过程,从而影响了喹赛多最后接受电子完成N-O基团的还原过程。与此不同的是,位于424-434环的R427E和D430H在喹赛多还原过程中分别展现较低的K_m值和较低的V_max值,表明Arg427可能与底物结合有关,Asp43可能与电子传递有关。本研究首次揭示了猪XOR还原代谢喹赛多的催化机制,为今后研究XOR还原外源二氮氧化物中的结构功能关系提供新思路。