小肠结肠炎耶尔森菌(Yersinia enterocolitica subsp.palearctica(Y.e.p))核酸酶是一种非特异性核酸酶,可以降解各种DNA和RNA,无论是单链、双链、线状、环状还是超螺旋形式,而且对核酸的序列没有要求。本实验室前期成功克隆了Y.e.p核酸酶的编码基因nuc,构建了重组表达载体pET24a-nuc,利用IPTG诱导获得重组核酸酶,研究了其酶学性质,发现重组核酸酶不仅具有酶活性高的优点,而且还具有超级耐高温、耐酸碱及耐化学物质等特点。为阐明该酶具有优良性能的原因,本论文通过生物信息学分析和定点突变的方法研究影响Y.e.p非特异性核酸酶酶活和热稳定性的因素,为进一步研究Y.e.p非特异性核酸酶的功能进化奠定基础。主要研究内容和结果如下:(1)用生物学软件全面分析Y.e.p非特异性核酸酶的一级结构、二级结构、结构域和三级结构,为Y.e.p非特异性核酸酶的定点突变研究提供理论基础。(2)通过对Y.e.p非特异性核酸酶活性位点、盐桥和二硫键定点突变的研究,改变活性位点氨基酸、破坏盐桥和二硫键组成,发现Y.e.p非特异性核酸酶酶活和热稳定性急剧下降,说明活性位点对维持Y.e.p非特异性核酸酶的酶活,盐桥和二硫键对维持Y.e.p非特异性核酸酶的热稳定性具有重要作用。(3)序列比对热不稳定Y.e.e非特异性核酸酶和热稳定Y.e.p非特异性核酸酶,对差异氨基酸进行定点突变,结果发现E202A,I203F,D264E这三个位点氨基酸的改变能引起酶活及热稳定性变化,由此推测Glu202,Ile203和Asp264可能是影响Y.e.p非特异性核酸酶酶活和热稳定性的关键氨基酸残基。