莽草酸途径存在于植物、真菌和微生物中，但不存在于哺乳动物中，这使其成为开发抗菌剂和除草剂的诱人目标。在植物中，莽草酸途径产生对生长、防御和生存至关重要的化合物的前体。我们重点研究了莽草酸激酶（SK）催化莽草酸盐磷酸化；途径的第五个反应。植物SK经历了一次基因复制事件，产生了大约400 MYA的莽草酸激酶样基因（SKL1和SKL2）。尽管SK和SKL1的序列总体相似，但之前的体外分析表明，SKL1在莽草酸存在下不催化磷酸化反应。当SKL1的三维结构模型与SK的微生物晶体结构进行比较时，我们确定了对莽草酸激酶反应至关重要的几个高度保守的功能域：对底物识别至关重要的莽草酸盐结合域（SBD），磷酸转移到结合莽草酸的LID域积分，以及对ATP结合重要的walker A和B域。在这些结构域中，只有walker A和B结构域在SKL1中是保守的。结合体外分析，SKL1显然不与莽草酸相互作用，但其功能尚不清楚。序列比对和模型化结构还显示SKL1中存在一个新的磷酸甘油酯变位酶（PGML）结构域。这进一步表明SKL1与其亲本基因SK相比发生了新的功能化。我们实验室目前的研究重点是确定SKL1的晶体结构。这种结构将用于配体对接实验，以确定酶的潜在底物。作为底物鉴定的另一种方法，我们还将使用植物提取物进行晶体浸泡实验。
