苹果酸脱氢酶（Malate dehydrogenase,EC 1.1.1.37,MDH）是一种重要的糖代谢酶,在生物体内特异性催化L-苹果酸成为草酰乙酸从而完成三羧酸循环（TCA）。可利用MDH底物专一性特征,将其用于拆分DL-苹果酸以得到重要的手性碳源（D-苹果酸）。此外,MDH具有同源二聚体分子结构,这一结构的特殊性决定了MDH常被用作于寡聚蛋白分子的结构及功能研究的模型分子。鉴于MDH重要的经济及科研价值,本研究从嗜热菌Thermus thermophilus HB27中克隆获得Tt-MDH基因,并在大肠杆菌中成功表达,重组蛋白可溶的且具有生物学活性;建立了简单可行的纯化流程,获得了高纯度并具热稳定的目的蛋白,并对其生物化学性质、去折叠和再折叠过程进行了详细的研究。以L-苹果酸和NAD⁺为底物,研究了不同的pH、温度和金属离子对Tt-MDH活性的影响,结果显示其最适pH为11.5,最适温度为80℃。Mn²⁺和Ni²⁺对Tt-MDH的活性都有激活作用,其激活能力依次下降;而Ca²⁺,和Cu²⁺表现出抑制效应。结果表明Tt-MDH可能在帮助Thermus thermophilus HB27适应极端温度和特定的生存环境方面发挥着重要的生理作用。利用此高纯度的Tt-MDH,我们进行了由盐酸胍诱导的Tt-MDH抑制动力学的研究,盐酸胍使Tt-MDH变性是一个两相反应动力学过程,Tt-MDH的活性显示了一种时间依赖的抑制方式,IC₅₀值为为1.45 mol/L。荧光光谱分析结果表明盐酸胍通过诱导疏水面的暴露从而改变Tt-MDH高级结构。对于Tt-MDH的再折叠过程中osmolytes的防聚沉作用实验表明:osmolytes的加入会使胍变性Tt-MDH复性过程中的聚沉量大大下降,诱导正确的折叠方式。本研究对于理解这一新的热稳定性Tt-MDH的耐热机制、折叠机理、结构和功能,并为构建高效耐热的工程菌及其工业化应用提供了一些有用的信息,同时,对于以Tt-MDH为药物作用靶标研发其抑制剂类药物,以期治疗与Tt-MDH相关的人类疾病也有一定的参考意义。