嗜热寡聚蛋白酶别构调控机理的研究

酶的别构效应是生命调节活动的有效手段，通过别构剂与别构位点的结合，可改变酶的生物活性，根据需要调节酶催化的产物和反应物的比率，极大程度地提高其催化效率，这对工业生产的意义至关重要。探索酶的别构调控机理一直是生物科学的前沿领域之一。DJ-/ThiJ/PfpI家族的嗜热寡聚蛋白酶PH1704具有超高的稳定性，可作为重要的工业酶来源。本项目在获得PH1704的重组蛋白和完成别构酶的动力学参数测定的基础上，利用计算生物学方法结合分子生物学实验手段，探索蛋白酶PH1704由氯离子作为别构剂进行别构调控的机理；确定参与别构调控的残基，并通过实验验证；从热力学的角度阐明蛋白酶别构调控的类型。本项目的研究将建立一种蛋白酶别构调控新模型，填补氯离子作为别构剂调控酶催化效率的研究空白，有助于丰富和发展别构酶的理论和实践，同时也可以为工业化生产提供新的来源，符合目前绿色化学的要求，具有潜在的应用前景。

酶的别构效应是生命调节活动的有效手段，可改变酶的生物活性，这对工业生产的意义至关重要。DJ-/ThiJ/PfpI家族的嗜热寡聚蛋白酶PH1704是重要的工业酶来源。本项目的申请者通过本课题的工作完成别构酶的动力学参数测定，利用分子动力学模拟结合分子生物学实验手段，阐述蛋白酶PH1704由氯离子作为别构剂进行别构调控的机理，确定参与别构调控的残基 (Thr113，Asn129和Tyr120）。本项目的研究，提出了氯离子别构调控的新模式（氯离子的结合有助于稳定亚基的结构，从而影响位于两个亚基间的催化结构域），发展别构酶的研究理论，也为嗜热酶的工业化奠定了基础。