浙江大学第一作者发表Nature Chemical Biology文章

时间：2017-06-23 00:00:00 来源：网络整理

来自浙江大学药学院，加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员发表了题为“A heme-dependent enzyme forms the nitrogen–nitrogen bond in piperazate”的文章，首次报道了一种能催化生物合成中N-N键形成的特殊酶：KtzT，这对于进一步了解酶的作用机制具有重要意义。

这一研究成果公布在Nature Chemical Biology杂志上，浙江大学药学院为第一单位，第一作者为浙江大学药学院杜艺岭（Yi-Ling Du）研究员，杜艺岭博士是浙江大学“****”研究员、国家“青年****”入选者，长期从事微生物天然产物的化学生物学研究，在Nat ChemBiol, pNAS, ChemBiol, ACS Synth Biol, ACS ChemBiol,等国际知名杂志发表了多篇研究论文。

含有氮-氮（N-N）键的分子具有多种结构和生物活性，但是迄今为止还没有研究证明酶能催化有机分子中的N-N键形成。在这篇文章中，研究人员报告了一种来自血红素依赖性酶KtzT，这种酶能催化哌嗪类生物合成中的N-N键形成，这是非核糖体肽构建的结构单元。

酶在大多数生物学过程中扮演着关键角色——控制能量转换以及遗传信息和信号的转录和转译。它们拥有非凡的能力，可使生物化学反应加快很多个数量级。因此也一直以来都是科学家们研究的焦点。

之前一组南加州大学（USC）的研究人员分析了在蛋白构象移动和化学反应之间依赖于时间的耦合，符合以及不符合动力学效应的所有合理定义。研究人员回顾了控制酶催化效率的各种方案。控制酶催化效率需要构建同化学反应相关的自由能表面，以及包含构象和化学坐标的催化图景。他们通过比较酶催化反应和溶液反应的自由能表面以及影响这些表面的各种因素，研究人员得以辨认出影响酶活力的因素。

此外还有上海交大的研究人员建立了酶活性中心稳定化新策略，阐明了酶动力学稳定性提高的结构基础。

作为高效、环境友好的生物催化剂，酶在生物材料、医药、能源等工业领域具有重要应用，但由于天然酶的生物学稳定性低、易失活，极大地限制了现代生物产业的发展。探讨酶稳定性机制、建立有效的酶稳定化策略已成为生物学和蛋白质工程中具有挑战性的工作。研究人员在多年研究的基础上，提出了“酶活性中心稳定化”策略，即针对酶活性中心区域柔性较高、构象易变的特点，通过定向结构修饰来提高其刚性，从而提高酶动力学稳定性。他们还在与吴更课题组合作制备突变体晶体结构时发现，在保持酶活性中心原有骨架基础上，提高其内部二级结构稳定性是改善酶动力学稳定性的有效手段。酶稳定化机制及策略研究获进展

（生物通：万纹）

原文标题：

A heme-dependent enzyme forms the nitrogen–nitrogen bond in piperazate

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