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摘要甲基转移酶是生物有机体内普遍存在的一种重要酶类,它能催化遗传物质的甲基化，在基因表达及动物生长、发育中起着重要的调控作用。为了更深入地了解甲基转移酶，本文选择卤化物甲基转移酶（HalideMethyltransferase，HMT）作为研究对象。在HMT的催化下，卤化物阴离子接受S-腺苷甲硫氨酸（AdoMet）上的甲基，生成单卤代甲烷（氯甲烷、溴甲烷和碘甲烷）和S-腺苷高半胱氨酸（AdoHcy）。HMT存在于陆地和海洋植物中，这些生物每年都向大气中释放大量一卤甲烷，破坏保护地球的臭氧层。近年来，科学家对HMT开展了广泛深入的研究，但是，大部分研究基于产物成分分析，HMT的基本反应参数及反应机理等都不清楚。因此，本文进一步探讨了HMT的催化机制和蛋白质动力学结构。<br>　　由于该反应的一个产物为气体或易挥发液体，很难进行连续捕捉，这为测量动力学参数增加了困难。且AdoHcy与AdoMet的紫外吸收十分相近，通过色谱分离会造成很大误差。在这里，我们将酶偶联法与比色法相结合，动态测定HMT催化不同底物时的动力学参数。整个反应可以通过实时监测5-硫代-2-硝基苯甲酸（TNB）来量化。此方法可以定量出GC-MS无法定量的SCN-催化常数。为了进一步阐明HMT的催化机理，我们测量了反应的动力学同位素效应（KIE）。拟合得到的Cl-、Br-、I-、SCN-的动力学同位素值分别为0.9823±0.0010、0.9845±0.0019、0.9840±0.0014、0.9864±0.0005。这说明与同位素相连的化学键在反应过程中并未断裂，而是杂化方式由sp2转变为sp3，且在反应过渡态中，卤素离子与底物结合的并不紧密。<br>　　迄今为止，HMT的晶体结构已经被报道，但是它与底物结合时的动态构象变化尚不清楚。我们通过时间分辨荧光光谱和氢氘交换质谱（HDX-MS）对HMT的结构进行解析。通过时间分辨荧光光谱我们发现，在添加底物（Cl-和I-）后，蛋白质的构象变得比仅有HMT时更刚性。通过氢氘交换质谱（HDX-MS），我们发现残基99-116具有最高的氘吸收率和最高的灵活性，表明它可能是底物结合的位点。然而，158-167位残基的氘吸收率低于0.5%，这可能是因为该残基完全包裹在中心，不随蛋白质构象而变化。该研究有助于了解HMT的催化机制和动态结构，从而更全面的了解甲基转移酶的高效催化和构象变化。