近日，上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馮雁教授課題組在酶穩(wěn)定性機(jī)制、建立有效的酶穩(wěn)定化策略研究方面取得了重要進(jìn)展。他們建立了酶活性中心穩(wěn)定化新策略，闡明了酶動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性提高的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。該成果在線發(fā)表于《美國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》（The Journal of Biological Chemistry）。

作為高效、環(huán)境友好的生物催化劑，酶在生物材料、醫(yī)藥、能源等工業(yè)領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，但由于天然酶的生物學(xué)穩(wěn)定性低、易失活，極大地限制了現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。探討酶穩(wěn)定性機(jī)制、建立有效的酶穩(wěn)定化策略已成為生物學(xué)和蛋白質(zhì)工程中具有挑戰(zhàn)性的工作。馮雁課題組在多年研究的基礎(chǔ)上，提出了“酶活性中心穩(wěn)定化”策略，即針對(duì)酶活性中心區(qū)域柔性較高、構(gòu)象易變的特點(diǎn)，通過(guò)定向結(jié)構(gòu)修飾來(lái)提高其剛性，從而提高酶動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。他們還在與吳更課題組合作制備突變體晶體結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在保持酶活性中心原有骨架基礎(chǔ)上，提高其內(nèi)部二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是改善酶動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的有效手段。

該研究有望為生物催化提供高穩(wěn)定性新酶源，還可能為合成生物學(xué)設(shè)計(jì)、定制新型生物元件提供指導(dǎo)。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃以及“863”等項(xiàng)目的支持。