中文摘要：

"组氨酸催化氧杂环丁烷形成的假说"并不能解释高pH下的氧杂环丁烷形成。盐生杜氏藻是一种具抗紫外线特性的单细胞真核绿藻，在高碱性条件下具有较强的紫外修复特性。本项目采用点突变技术对Ds（6-4）PHR的DNA-binding site中的K281进行定点突变，研究了不同pH、盐和渗透压等条件对突变体活性的影响，以及突变体在大肠杆菌体内修复特性，探索Ds（6-4）PHR在碱性条件下对紫外导致的DNA损伤的修复机制。通过对K281两个突变体在碱性条件下酶活的测定，在pH为11.0时，（6-4）光裂合酶突变体K281R的修复活性为其最高活性的63.8%，而（6-4）光裂合酶突变体K281G的修复活性为其最高活性的45.3%。由于精氨酸（R）是一种碱性很强的氨基酸，而甘氨酸（G）是极性不带电荷的氨基酸，由于解离平衡常数pKa的差异导致了两种突变体在碱性条件下修复活性的不同。在碱性条件下，当pH大于10.0，即当环境pH大于组氨酸pK3时，由K281充当质子供体与H401完成氧杂环丁烷形成，从而实现(6-4)光裂合酶对(6-4)光产物的光复活反应。该结果是对组氨酸催化氧杂环丁烷形成假说的重要补充。