中文摘要：

经典的异亮氨酸合成途径必须是在苏氨酸脱氨酶作用下，由前体苏氨酸经过几步反应生成异亮氨酸。而问号钩端螺旋体的基因组研究表明该菌株缺乏编码苏氨酸脱氨酶基因(ilvA)，这样异亮氨酸就不可能由苏氨酸形成。而有其他途径存在。过去曾有过报道，根据同位素示踪，某些种属螺旋体的异亮氨酸的碳原子来自丙酮酸，而非苏氨酸。推测有一条由丙酮酸合成异亮氨酸的途径。我们此研究的内容是在基因组研究水平上，根据基因组序列和基因注释的结果,寻找可能在此途径中起作用的基因,将这些基因克隆,表达,做相应酶活测定。由于该菌株目前尚无遗传操作系统，我们设想利用大肠杆菌基因缺失菌株，进行功能互补实验。在体内及体外作出相关的功能.并且对关键酶调控机制做初步的分析。此工作利用基因组平台对微生物代谢途径过程的一系列功能基因进行研究，从整体的角度确立这些基因的作用。不仅解决鈎体异亮氨酸的合成问题，也为微生物生理代谢研究提供新的思路和方法。

结论摘要：

问号钩端螺旋体赖株黄胆出血型基因组研究表明该菌株缺乏编码苏氨酸脱氨酶基因(ilvA),这样异亮氨酸就不可能由苏氨酸形成.根据以前的文献报道，我们推测有一条由丙酮酸合成异亮氨酸的途径存在，而这条推测的途径首先由二甲基苹果酸合成酶将丙酮酸与乙酰辅酶A缩合反应形成二甲基苹果酸.我们发现,有三个与α-异丙基苹果酸合成酶基因(leuA)相类似的CDSs.其中的一个CDS被证明是cimA基因,编码二甲基苹果酸合成酶.而另外两个则是编码α-异丙基苹果酸合成酶.我们克隆了亮氨酸合成除leuA以外的其它基因leuB, leuC/D, 用假设途径中间物Citraconate为底物能够进行一系列的合成异亮氨酸的反应.而用当时提出的另一条途径β-methylaspartate pathway的中间物Mesaconate却不能有此反应.又通过对大肠杆菌营养缺陷型ilvA , leuC/D, leuB的互补实验.无可辩驳地证明了在正常生理状况下, 问号钩端螺旋体存在着有别与其它微生物合成异亮氨酸的特殊代谢途径.我们又调查了我国七种流行钩端螺旋体的异亮氨酸合成途径，以及解析出二甲基苹果酸合成酶的晶体结构.