浙江大學第一作者發表NatureChemicalBiology文章

　　來自浙江大學藥學院，加拿大英屬哥倫比亞大學的研究人員發表了題為“A heme-dependent enzyme forms the nitrogen–nitrogen bond in piperazate”的文章，首次報道了一種能催化生物合成中N-N鍵形成的特殊酶：KtzT，這對于進一步了解酶的作用機制具有重要意義。

　　這一研究成果公布在Nature Chemical Biology雜志上，浙江大學藥學院為第一單位，第一作者為浙江大學藥學院杜藝嶺（Yi-Ling Du）研究員，杜藝嶺博士是浙江大學“百人計劃”研究員、國家“青年千人計劃”入選者，長期從事微生物天然產物的化學生物學研究，在Nat ChemBiol, PNAS, ChemBiol, ACS Synth Biol, ACS ChemBiol,等國際知名雜志發表了多篇研究論文。

　　含有氮-氮（N-N）鍵的分子具有多種結構和生物活性，但是迄今為止還沒有研究證明酶能催化有機分子中的N-N鍵形成。在這篇文章中，研究人員報告了一種來自血紅素依賴性酶KtzT，這種酶能催化哌嗪類生物合成中的N-N鍵形成，這是非核糖體肽構建的結構單元。

　　酶在大多數生物學過程中扮演著關鍵角色——控制能量轉換以及遺傳信息和信號的轉錄和轉譯。它們擁有非凡的能力，可使生物化學反應加快很多個數量級。因此也一直以來都是科學家們研究的焦點。

　　之前一組南加州大學（USC）的研究人員分析了在蛋白構象移動和化學反應之間依賴于時間的耦合，符合以及不符合動力學效應的所有合理定義。研究人員回顧了控制酶催化效率的各種方案。控制酶催化效率需要構建同化學反應相關的自由能表面，以及包含構象和化學坐標的催化圖景。他們通過比較酶催化反應和溶液反應的自由能表面以及影響這些表面的各種因素，研究人員得以辨認出影響酶活力的因素。

　　此外還有上海交大的研究人員建立了酶活性中心穩定化新策略，闡明了酶動力學穩定性提高的結構基礎。

　　作為高效、環境友好的生物催化劑，酶在生物材料、醫藥、能源等工業領域具有重要應用，但由于天然酶的生物學穩定性低、易失活，極大地限制了現代生物產業的發展。探討酶穩定性機制、建立有效的酶穩定化策略已成為生物學和蛋白質工程中具有挑戰性的工作。研究人員在多年研究的基礎上，提出了“酶活性中心穩定化”策略，即針對酶活性中心區域柔性較高、構象易變的特點，通過定向結構修飾來提高其剛性，從而提高酶動力學穩定性。他們還在與吳更課題組合作制備突變體晶體結構時發現，在保持酶活性中心原有骨架基礎上，提高其內部二級結構穩定性是改善酶動力學穩定性的有效手段。