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心脏、骨骼肌在代谢过程中的主要能量来源于线粒体脂肪酸的β氧化，其中肝脏线粒体的β氧化产生的酮体是机体在运动、饥饿以及禁食状态下的重要能源。脂酰辅酶A脱氢酶（Acyl-CoA dehydrogenase，ACADs）是线粒体黄素酶，催化脂肪酸β氧化的第一步脱氢反应。它有11个亚型，其中短链脂酰辅酶A脱氢酶（SCAD）、中链脂酰辅酶A脱氢酶（MCAD）、长链脂酰辅酶A脱氢酶（LCAD）、极长链脂酰辅酶A脱氢酶（VLCAD）和脂酰辅酶A脱氢酶9（ACAD9）是催化各种长度的直链脂酰辅酶A的β氧化第一步脱氢反应的重要酶。它们的分子量、结构以及分布不同，且各有特性。其中VLCAD和ACAD9是同源二聚体，结合于线粒体的内膜上，提取不易；而其余三种则是同源四聚体，分布于线粒体基质中，易提取。LCAD和ACAD9是ACADs家族中重要的一员，是线粒体β氧化中，催化长链脂肪酸第一步脱氢反应的关键酶。棕榈酰辅酶A（C16-CoA）和硬脂酰辅酶A（C18-CoA）是植物和动物组织中最为丰富的脂肪酸化合物，主要由LCAD和ACAD9进行催化。本文从大鼠肝脏中克隆出LCAD和ACAD9的基因，在大肠杆菌中表达，用一步亲和层析法纯化出蛋白。表达的LCAD、ACAD9蛋白分子量为45kDa、66.5kDa，蛋白呈亮黄色，含有FAD。通过序列比对以及LCAD三维结构模拟发现R317和Q385是LCAD中的高度保守氨基酸，通过氢键与邻近的FAD结合，G389和K419在两个二聚体之间形成一个重要的盐桥来维持蛋白质的四聚体结构。通过定点突变构建ACAD9的突变体E389A、E389D、E389Q质粒，并成功得在大肠杆菌中表达，用一步亲和层析法纯化出蛋白。通过紫外-可见扫描及活性检测证实E389是ACAD9的活性中心位点。389位谷氨酸上的羧基在与底物作用时，首先夺去α-C上的氢原子，再将质子转移给FAD，底物分子中电子云重排，从而形成了α-β烯酰辅酶A。