李文龙，冯永永，李凯彬,*，聂湘平,#

1. 暨南大学生命科学技术学院生态系/水生生物研究中心，广州 510632 2. 中国水产科学研究院珠江水产研究所，广州 510380

维生素A是一种必需生物活性物质，但是动物本身并不能直接合成维生素A。有证据表明，过量的维生素A对动物体具有一定的毒性[1]。因此，动物大都不能直接喂食维生素A而需要摄食植物来源的维生素A前驱物质，然后在体内转化成维生素A。其中β-胡萝卜素是较为重要的来源[2]。β-胡萝卜素-15,15′-加氧酶(β-carotene-15,15′-momoxygenase 1，bco1)是将β-胡萝卜素转化为维生素A的关键酶，因此该酶对动物体内胡萝卜素消化吸收、代谢转运及动物生长发育等都有重要影响。它能够通过对称性裂解将β-胡萝卜素在15′,15′键位置断开，生成2分子的全反式视黄醛，最后生成视黄酸或维生素A[3]。在通过用定点诱变替换小鼠bco1酶中保守的组氨酸和酸性残基以及整个家族中非保守的4个组氨酸和一个谷氨酸来产生突变形式的bco1的研究中发现，bco1的活性中心由4个完全保守的组氨酸和5个酸性残基(His172，His237，His308，His514，Asp52，Glu140，Glu314，Glu405和Glu457)组成，此酶必须通过亚铁离子与4个残基、水、氧分子连接，组成一个特殊的八面体结构才具有活性，4种保守组氨酸和Glu405中的任何一种产生突变都会导致小鼠bco1活性完全丧失[3-4]。Hessel等[5]在敲除小鼠bco1基因的试验中发现，bco1功能的缺失能够导致维生素A缺乏，当进一步喂食富含β-胡萝卜素的饲料后，在小鼠的肝脏、肺脏和脂肪组织均有大量的β-胡萝卜素积累。因此bco1是β-胡萝卜素转化成维生素A过程中关键酶[6]。……