莽草酸途径是微生物和植物中用来催化生成芳香化合物前体的七步生物合成途径,AROM复合物是酿酒酵母中催化莽草酸途径第二步到第六步的五功能酶复合物。通常认为多功能酶复合物可能存在底物通道效应。前期研Dorsomorphin究结果表明在稀溶液中AROM复合物不存在底物通道效应,AROM复合物的单个酶结构域可以彼此独立发挥作用。AROM复合物所处的真实细胞环境相比于体外稀溶液环境更为复杂,细胞环境内充满了高浓度的各种蛋白和其他物质(核酸、聚糖等),细胞内拥挤的环境可能对AROM复合物产生拥挤效应和化学相互作用,体外稀溶液中得出的实验结论不能完全population bioequivalence适用于细胞内的情况。本研究通过构建和表达AROM、AROC、TrpEG以及AROM的两个突变体(AROM~(M1)、AROM~(M2)),检测了AROM复合物在不同环境下的活性。为研究细胞中的拥挤环境对蛋白产生拥挤效应和化学作用,向缓冲液中加入聚乙二醇-8k、聚蔗糖-70k、BSA、酪蛋白、卵清蛋白、大肠杆菌裂解液体和PMAA以模拟细胞中的拥挤环境。结果表明聚乙二醇-8k和聚蔗糖-70k两种高分子以模拟细胞中的排空效应,发现对AROM复合物的活性没有影响。而利用BSA等蛋白模拟细胞中的拥挤环境时,AROM复合物的活性明显提高。AROM复合物活性在带负电的PMAA中同样得到了明显提高,证明了拥挤环境中的负电荷分子使AROM复合物的活性提高。通过AROM~(M1)、AROM~(M2)两种突变体,验证了PMAA对AROM复合物中DHQD、SD、SK和EPSPS功能酶的催化活性同样有促进作用。通过将AROM复合物固定到纳米级的金纳米粒子和亚微米级的聚LY294002 NMR苯乙烯微球载体表面,探究了AROM复合物在不同尺度载体固定后与游离状态下催化性能的变化,初步结果表明AROM复合物在固定到亚微米-纳米载体后,AROM复合物级联催化的总体活性有所提高。