水稻中的OsHAL3蛋白已被证实具有4’-磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶（PPCDC）活性,而PPCDC是辅酶A合成途径中的关键酶,并且OsHAL3蛋白被证明与水稻耐盐反应相关。我们猜测水稻OsHAL3蛋白通过其PPCDC功能来调节植株中辅酶A的含量进而达到抵抗盐胁迫的作用。于是我们以定向改造水稻PPCDC活性为目的,分别对水稻OsHAL3蛋白的一些氨基酸位点进行了定点单突变,然后分析哪些位点是影响PPCDC活性的关键位点。我们希望能够通过改造OsHAL3蛋白的PPCDC活性最终达到提高水稻耐盐性的目的。本试验构建了一系列OsHAL3基因的单点突变表达载体,并将其分别转化入大肠杆菌Δdfp突变体菌株中,得到多个转化子,通过温度敏感试验和转化子生长速率检测得出以下结论:OsHAL3中氨基酸位点Leu²⁵、Gly²⁹、Ala³²、Ala³³、Leu³⁹、Ala⁴⁷、Val⁴⁹、Arg⁵⁰、Leu⁹⁴、Trp⁹⁷、Asp⁹⁹、Ala¹⁰⁴、Ala¹¹⁵、Gly¹¹⁷、Val¹³⁸、Ala¹⁴¹、Met¹⁴²、Gly¹⁸²、Ile¹⁹⁰的突变导致其PPCDC功能丧失;OsHAL3中的氨基酸位点Met¹⁸⁴突变成Leu¹⁸⁴、Leu⁶⁶突变成Ile⁶⁶、Ala¹⁰⁸突变成Trp¹⁰⁸导致其蛋白质PPCDC功能增强;而Ile⁹²、Glu⁹³、Leu¹²²、Ala¹⁷⁵、Gly¹⁷⁷的突变不影响OsHAL3蛋白的PPCDC功能。我们通过同源建模法分别对一系列含有突变位点的OsHAL3蛋白进行了空间结构预测,并对其结构域和活性中心进行分析。初步判断底物结合结构域、PXMNXXMW结构域和底物识别夹结构域是OsHAL3蛋白PPCDC活性中心,且Ala³²、Ala³³、Lys³⁵、Leu³⁹、Pro¹⁴⁰、Ala¹⁴¹、Met¹⁴²、Pro¹⁶⁹、Cys¹⁷⁶、Gly¹⁸⁰、Gly¹⁸²、Met¹⁸⁴是OsHAL3蛋白PPCDC活性中心的关键氨基酸位点。我们在空间结构上对OsHAL3蛋白突变前后的模型进行了对比,初步推测了突变位点影响OsHAL3蛋白PPCDC活性的结构原因。有些氨基酸突变后氨基酸残基基团的缩小减弱了活性中心内部的空间位阻效应,使PPCDC活性增强;反之,氨基酸残基基团的增大加强了活性中心内部张力,加大了空间位阻效应,进而使PPCDC活性丧失;而氨基酸残基基团的不显著变化便不会对PPCDC活性产生影响。