Abstract
在大腸桿菌的代謝途徑中，天冬胺酸激 III 為控制離胺酸生合成的一個重要酵素，天冬胺酸激 III 為一異位酵素，已知在酵素活性與基因轉錄上受到終產物離胺酸的迴饋控制：抑制酵素活性與酵素生合成。本論文的主要目的在去除在冬胺酸激 III受離胺酸迴饋抑制對離胺酸生合成的影響與離胺酸在基中層次上是如何扮演調控的角色。故乃選殖包括起動子的野生種酵素基因及利用離胺酸 抑制菌體的生長特性作突變，選殖不受離胺酸抑制的酵素基因，並對此二基因的結構與酵素蛋白進行比較分析。本論文首先利用性狀互補作用將對離胺酸敏感的天冬胺酸激 III 的基因(IysC)，稱野生種，選殖出來，再將此基因次選殖到載體pH79而形成質體 pHC79-Sub，續利用此質體轉形到缺乏天冬胺酸激的突變種CGSC5074內，雖然無天冬胺酸激 I 與II的活性，但是此宿主含有質體 pHC79-Sub，故能生長在基本培養基中，因而進一步利用離胺酸對此菌種有生長的抑制作用，在基本培養基中加入離胺酸，48小時之后，有些許菌落出現，此應為突變種，能抵抗離胺酸的抑制作用，因此進行一連串的性質分析，以證明得到的突變種擁有對離受酸不敏感的天冬胺酸激 III 。從酵素活性的分析和原菌株，即CGSC5074含有質體 pHC79-Sub，做比較。在細胞粗萃取液中加入離胺酸之後，野生種天冬胺酸激 III 的活性即受抑制消失，但突變種則無此現象，在離胺酸加入之後，酵素活性依舊保持著。為進一步確定突變是發生在質體DNA 上或是染色體DNA 上，乃抽取質體，一方面用限制 作檢查分析，另一方面作轉形實驗。限制 團譜顯示突變種質體與野生種質體相同，而轉形實驗則確定突變發生質體DNA 上，因而進行核酸定序分析，以確定基因改變的位置。比較野生種與突變種的核酸序列顯示突變種IysC基因有一個位置的核酸不同於野生種基因，其位置是第1637 的腺嘌呤變成胞嘧啶。因此這個位置的變異有可能導致離胺酸對天冬胺酸激III 的結合能力降低，並且根據胺基酸序列推測其二次元結構，發現可能有結構上的變化，而降低其改變形態的能力，因而不能產生迴饋抑制作用，進一步的酵素動力學性質分析尚在進行中。