脱氧核苷单磷酸及其类似物用途广泛,具有很好的经济价值。目前,脱氧核苷酸的生产主要依赖于DNA的降解,过程复杂效率不高。本实验设计了两条由碱基起始合成四种脱氧核苷酸的新路径。分别从大肠杆菌K-12中克隆出嘌呤核苷磷酸化酶、胸苷磷酸化酶和乙酸激酶基因,莱曼氏乳杆菌克隆出脱氧核苷转移酶基因,枯草芽孢杆菌中克隆出脱氧胞苷激酶基因,分别连接到pET-28a载体中,并转入大肠杆菌BL21(DE3)细胞中,构建了五株单基因重组菌和两株双基因共表达重组菌。在反应体系中,核苷磷酸化酶或脱氧核苷转移酶以胸苷为脱氧核糖供体将腺嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、2’-氯-腺嘌呤、胞嘧啶分别转化为脱氧腺苷、2,6-二氨基脱氧腺苷、2’-氯-脱氧腺苷和脱氧胞苷；然后在脱氧胞苷激酶的催化下以GTP为磷酸基团供体生成脱氧腺苷酸(dAMP)、2,6-二氨基脱氧腺苷酸(DdAMP)、2’-氯-脱氧腺苷酸(CldAMP)、脱氧胞苷酸(dCMP);乙酸激酶以乙酰磷酸钠(ACP-Na)为底物催化GTP循环再生。在适宜的条件下四种脱氧核苷酸产率分别达到90.8%、89.3%、73.5%、62.3%,而且GTP的加入量只有碱基加入量的二十分之一。另外,我们还以腺苷、阿糖腺苷、胞苷、阿糖胞苷为底物,在脱氧胞苷激酶和乙酸激酶构成的反应体系合成了腺苷酸(AMP)、阿糖腺苷酸(AraAMP)、胞苷酸(CMP)、阿糖胞苷酸(AraCMP),在适宜的条件下四种核苷酸产率分别达到75.6%、74.3%、66.9%、57.8%。