人源3-磷酸甘油脱氢酶(Glycerol3-Phosphate Dehydrogenase1，GPD1)是在人肝细胞质中表达的NAD依赖性的氧化还原酶(酶学编号：E.C.1.1.1.8)。3-磷酸甘油脱氢酶可以催化3-磷酸甘油(Glycerol3-Phosphate，G3P)和磷酸二羟基丙酮(Dihydroxyacetone Phosphate，DHAP)之间可逆的氧化还原反应，但在生理条件下该反应的平衡点偏向G3P合成方向。3-磷酸甘油脱氢酶是发酵法甘油生产代谢支路的第一步反应酶，也是关键限速酶。　　 我们采用PCR方法对GPD1基因进行扩增，以pGEX-6p-1为表达载体构建了重组质粒，在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。GPD1-GST融合蛋白经过GST标签亲和层析后，目的蛋白再经过分子筛、阴离子交换层析柱进行纯化，以悬滴气相扩散晶体生长法在16℃进行晶体生长。我们以Se-Met作为反常散射源，使用多波长反常散射(MAD)法解析了Se-GPD1晶体结构，并在此基础上使用分子置换法解析了GPD1底物辅酶的复合物结构。GPD1晶体结构主要由N-端NAD结合结构域和C-端底物结合结构域组成，酶活性口袋就位于这两个结构域之间的沟槽中。N-端结构域主要由6个平行β折叠片和2个反向平行β折叠片组成的疏水内核，折叠片之间通常由简短的α-螺旋连接，辅酶NAD结合在8个β折叠片内核的边缘。C-端结构域主要α-螺旋组成，其结构的柔性比较大。同时我们对GPD1的酶活性测定，以及硫酸根抑制活性和锌离子抑制活性进行了测定。　　 在晶体结构与酶学活性实验的基础上，我们提出了一个由残基Lys-204质子化后的侧链氮原子(-NH3+)对底物羰基氧原子(-C=O)进行亲电攻击的催化模型；同时从结构水平上解释了该酶的硫酸根抑制机理，也对该酶的锌离子抑制机理做出假设；对GPDHs中NAD结合motif的保守性进行了阐述。