苯乙醇胺-N-甲基转移酶的生物信息学分析和酶学性质研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.肾上腺素的理化性质肾上腺素，化学名为（r）-1-（3,4-二羟基苯基）-2-甲胺基乙醇，是一种可由肾上腺髓质分泌的激素，存在两种对映体d-肾上腺素和l-肾上腺素，其中具有生理活性的是l-肾上腺素[1]。

肾上腺素有多种活性基团（胺基、羟基），具有重要的生理功能，体现为对生物体的代谢调节作用和各器官的作用：肾上腺素的α受体激动作用能使小动脉回缩，回心血量增加，升高主动脉舒张压[2]；也有一定的β受体激动作用，能增强心脏收缩，提高心排血量，但又会加剧心肌耗氧，减少心内膜的血液[3]。

在临床上可以作为过敏性休克的急救药 、治疗心脏疾病和支气管哮喘等[4]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题的研究目的利用生物途径合成肾上腺素，其中关键酶苯乙醇胺-n-甲基转移酶酶活较低，研究利用酶祖先序列重建技术，通过计算机算法推导来自灭绝生物的祖先酶的氨基酸序列，使推导出的祖先酶具有突变稳定性、温度稳定性等特性。

利用挖掘出的祖先酶，提高其酶活力，同时建立高通量筛选方法，进一步定向进化，筛选酶活力提高的pnmt酶，并对其酶学性质进行表征，从而实现肾上腺素的绿色合成。

2.拟采用的研究手段（1）苯乙醇胺-n-甲基转移酶祖先序列挖掘以人源的苯乙醇胺-n-甲基转移酶的氨基酸序列作为模板（np_002677.1），使用ncbi数据库的blast（https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast.cgi）工具进行数据搜集，使用muscle（http://www.drive5.com/muscle/）软件进行多序列比对，mega x软件构建系统发育树。