1．研究背景 1,2,4-丁三醇 (BT) 是一种在工业中有多种用途的重要的非天然化合物。

鉴于其手性结构，1,2,4-丁三醇可作为许多天然产物合成中的重要合成砌块和多种手性化合物的合成前体，其中便包括了药物合成领域。

它是用于药物传递的阳离子脂质体的合成前体，还是降胆固醇类药物Lipitor、治疗皮肤病药物羟基二十碳四烯酸、抗癌药物 Compatin 和艾滋病药物 Agenerase等多种重要药物合成中的关键组分。

1,2,4-丁三醇另一种重要的潜在用途在军工方面#8212;#8212;1,2,4-丁三醇可被用于合成高能材料 1,2,4-丁三醇三硝酸酯（1,2,4-butanetriol trinitrate，简称 BTTN），后者可用作飞机、火箭、导弹等军事武器的推进剂，较传统的硝化甘油具有冲击敏感性更低、热稳定性更好、挥发性更小和加工安全性更高等优点，是硝化甘油理想的且安全的替代品。

目前，其工业生产主要采用化学合成法，存在反应条件苛刻、环境污染严重、收率低等缺陷。

随着生命科学技术的发展，采用成本低廉、反应条件温和且安全高效的生物合成法合成BT成为可能。

2-酮酸脱羧酶是BT生物合成途径的关键酶。

本实验旨在发掘新的能够催化生产丁三醇的2-酮酸脱羧酶，并对优秀的2-酮酸脱羧酶进行改造，以期获得更好的用于生产丁三醇的2-酮酸脱羧酶。

2．1,2,4-丁三醇的简介 2.1 1,2,4-丁三醇的理化性质 1,2,4-丁三醇（1,2,4-butanetriol，简称 BT）是一种手性多元醇类化合物（见图 1.1），属于非天然化学品，化学分子式为 C4H10O3，相对分子质量为 106.12。

它无色、无臭，是一种强亲水性和强极性的油状液体。