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一、研究的背景和意义四氢嘧啶及衍生物(Ectoines,Ects)是嗜盐或耐盐细菌胞内合成的一类能够抵抗外界高盐胁迫的有机相容溶质(Compatiblesolute),主要包括四氢嘧啶(Ectoine)与羟基化四氢嘧啶(5-hydroxyectoine,5-HE)。
在高温、干旱、高pH值、高压和高盐等极端环境条件下，Ects不仅能够平衡细胞的渗透压，而且对蛋白质、DNA、细胞膜以及整个细胞提供抗逆协助作用。
由于Ects含有一个手性碳原子，很难用化学方法合成，因此利用微生物发酵提高Ects制备效率的问题受到重视。
关于Ects制备效率的研究，主要集中在菌株筛选及制备工艺方面。
绝大多数报道合成Ects的菌株在Ects胞内阈值与高盐浓度之间存在矛盾；采用细菌挤奶(Bacterial milking)工艺制备Ects，虽然能够大幅度提高Ects的合成量，但渗透压冲击后Ects的释放率不高。
Ects的发酵技术水平一直不是很高，而利用酶催化法可以有效的提高羟基四氢嘧啶的产量。
二、四氢嘧啶羟化酶的简介四氢嘧啶羟化酶（ectoine hydroxylase，EctD）属于Fe2 与2-酮戊二酸依赖型的双加氧酶超家族(EC 1.14.11)。
在催化反应中体现作用底物的专一性，主要负责将四氢嘧啶羟基化，转化为5-羟化四氢嘧啶，是微生物发酵生产5-羟化四氢嘧啶过程中的关键酶。
自从发现EctD以来，国内外学者对EctD产生菌做了广泛研究。
李岩等从极端耐盐放线菌中克隆获得5-羟基四氢嘧啶合成相关基因ectABCD，并分析了这些基因对菌株在高盐胁迫中的作用；Reuter等从需盐枝芽孢杆菌(Virgibacillus salexigens)中克隆获得目的基因ectD，并对其蛋白晶体结构和催化机理进行了解析。
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