袁航 罗著 杨玉梅 刘延娟 高艳秀 刘娴 龚明 邹竹荣

（云南师范大学生命科学学院 云南省生物质能源和环境生物技术重点实验室 教育部生物质能源持续发展和应用工程研究中心，昆明 650500）

亚磷酸盐脱氢酶［Phosphite Dehydrogenase（PTDH），EC 1.20.1.1］以NAD+作为辅酶，催化亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，同时伴随NADH的产生［1］。该酶属于D-2-羟酸脱氢酶家族，含有3个保守的关键催化残基（Arg237、His292和Glu266）［2］以及辅酶NAD+的结合基序GxGxxG（17x）E［1］。亚磷酸盐脱氢酶的专一性极强，只能利用亚磷酸盐作为底物；而且它也通常只利用NAD+作为辅酶，对NADP+的亲和力极低［3］。

亚磷酸盐脱氢酶对底物的Km值很小，它氧化亚磷酸盐反应过程的平衡常数估计为1011，反应基本是不可逆的，而且正磷酸盐产物在高浓度下也不产生抑制效应［1，3］，这些特性再加上相对低廉的亚磷酸盐底物决定了它在辅酶再生系统中起着重要作用［1，4］。而且，热稳定性的、对 NADP+也具高亲和力的突变体的创建更是进一步拓展了该酶的应用范围［5-6］。

另外，亚磷酸盐脱氢酶能够将植物和大多数微生物不能代谢利用的亚磷酸盐氧化成为可代谢利用的正磷酸盐，这一转化过程可以赋予植物利用亚磷酸盐作为磷源的能力，以应对潜在的可用性磷资源短缺［7］和不断恶化的磷污染生态环境问题［8］。同时，伴随催化反应再生出来的还原型NADH/NADPH还是生物体大多数氧化还原酶所不可或缺的。而且，正是因为植物自身不能代谢利用亚磷酸盐以及后者反而抑制植物的生长发育［9］，亚磷酸盐脱氢酶已被用作一种新型植物转基因选择标记和杂草控制系统，并在拟南芥［10-11］、烟草［10-11］、棉花［12］、玉米［13］和水稻［14］等植物中得到检验。……