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先前研究表明，用作供体底物的酮糖可以被酮酸羟基酸(HPA) 取代，通过释放二氧化碳使反应不可逆。因此，TK似乎是一种强大的酶，用于不对称合成α-羟基酮（方案）。当HPA作为供体时，TK对非磷酸化短碳链α-羟基醛(C–C)表现出活性。此外，TK优先接受(R)-羟基醛，产生 (S, R)α-羟基酮。发现并表征了来自嗜热脂肪地芽孢 (TKgst)的个热稳定TK，在高温下表现出高稳定性和对异常反应条件的稳健性。使用合理的诱变方法将羟基化或非羟基化醛作为受体 (,) 和脂肪族 α-酮酸作为供体，提高和扩大了 TKgst 底物特异性及其对映体偏好，确认了工程化的TKgst，其能够促进了脂肪族受体和供体底物组合的脂肪族α-羟基酮 (C-C) 的合成。

随后基于这些结果，研究了TK反应的可逆性（模拟逆偶环缩合），用于用适当的 TKgst 变体裂解脂肪族 α-羟基酮（方案 B）。构建TKgst突变体库在戊糖磷酸途径中，磷酸化醛糖 (C-C)和酮糖 (C-C) 分别是TK的受体和供体底物。为了提高TKgst对非磷酸化α-羟基酮- 的活性（表），根据通过位点饱和诱变 (S***) 进行的半合理诱变在目标位置修改了TKgst活性位点。TKsce、TKec和来自的TK (TKban) 等微生物TK的D结构具有很强的蛋白质序列同源性。稳定TK 底物的关键残基是相同的，并且与ThDP具有相似的方向。