Abstract
歧鏈胺基酸轉胺酶(Branched-Chain Amino Acid Aminotransferase ; BCAT)其功能為催化歧鏈胺基酸：白胺酸(leucine)、異白胺酸(isoleucine)和纈胺酸(valine)的轉胺作用。 抗輻射奇異球菌(Deinococcus radiodurans)歧鏈胺基酸轉胺酶(DrBCAT)基因被選殖和表現在大腸桿菌中。抗輻射奇異球菌為嗜極微生物(Extremophile)，可以生長在游離輻射的環境，為了適應環境，其酵素應該會有比較特別的活性或穩定性。 本論文主要是利用X-ray繞射來解DrBCAT的3D晶體結構，在與其他已知的BCAT結構做比較。DrBCAT在非對稱性單元為一個二元體(dimmer)，每一個單元體可以區分為N區域與C區域，這兩個區域分別包含3個α螺旋和6個β摺疊，而輔酶PLP是落在兩個區域之間。 利用DrBCAT的結構和不同物種BCAT的結構比較，探討其熱穩定性和受質反應速率的差異。(一)對於熱穩定性：已經知道Thermus thermophilus HB8 (HB8 BCAT)和大腸桿菌(eBCAT)的歧鏈胺基酸轉胺酶比DrBCAT穩定，從整體結構可以發現HB8 BCAT和eBCAT是屬於三元體分子堆疊形式，鍵結的氫鍵數分別為12對和6對，經過晶格對稱，可以看成為六元體分子堆疊形式，此六元體中包含和DrBCAT相似的二元體分子堆疊，鍵結的氫鍵數分為為10對和13對，故以單元體來看，形成六元體的分子堆疊會比形成二元體堆疊穩定，因為多了三元體氫鍵的鍵結。(二)受質反應速率的快慢：從結構的活性區域附近可以看出兩個明顯的不同，一個是主要反應位置Lysine202與輔酶PLP的距離約3Å，無法形成共價鍵結，是遠大於其他結構可形成共價鍵距離約1.37 Å。DrBCAT因為無法形成共價鍵的關係，這樣可能使受質可以直接與輔酶PLP反應，而不需打斷共價鍵後再反應，因此造成反應速率加快 ; 另一個是在受質附近的一個不穩定的Loop(173-179)上的一個相對胺基酸Tyrosine，它的位置正好是在受質反應區的開口處，可能也會直接影響到反應速率。