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? 近日，湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳純琪教授研究團(tuán)隊(duì)和馬立新教授、郭瑞庭教授共同合作，首次報(bào)道了自給自足P450酶的全長(zhǎng)三維結(jié)構(gòu)，相關(guān)研究以“Structural insight into the electron transfer pathway of a self-sufficient P450 monooxygenase”（《自給自足P450酶的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與電子傳遞途徑》）為題發(fā)表在Nature Communications（圖1）。

圖1 文章首頁(yè)

? 細(xì)胞色素P450酶是一類廣泛存在于各種生物體的金屬酶，參與許多天然產(chǎn)物的合成途徑與毒物和藥物代謝反應(yīng)。絕大多數(shù)P450酶需要氧化還原酶來(lái)提供電子以活化底物結(jié)合區(qū)的血紅素，進(jìn)而轉(zhuǎn)化底物，而自給自足P450酶在同一條多肽鏈上自帶氧化還原酶，因而在生物技術(shù)應(yīng)用方面是極具吸引力的生物催化劑。迄今數(shù)十年以來(lái)，面對(duì)自給自足P450酶結(jié)構(gòu)獲取困難、電子傳遞方式和通路不明晰等問(wèn)題，其機(jī)理一直未得到很好的研究。

? 針對(duì)上述問(wèn)題，為了研究自給自足P450酶電子傳遞的機(jī)理，陳純琪教授研究團(tuán)隊(duì)解析了來(lái)源于Tepidiphilus thermophilus的CYP116B46的晶體結(jié)構(gòu)，建立了清晰的蛋白質(zhì)模型（圖2），并闡明其電子傳遞途徑從FMN通過(guò)[2Fe-2S]到heme。該工作首次報(bào)道了第一個(gè)自給自足P450酶的全長(zhǎng)三維結(jié)構(gòu)，對(duì)了解自給自足P450酶催化機(jī)理是一個(gè)非常重要的里程碑，并對(duì)P450酶的改造和應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。

圖2 自給自足P450酶Tepidiphilus thermophilus的晶體結(jié)構(gòu)模型

? 陳純琪教授研究團(tuán)隊(duì)一直從事工業(yè)酶分子結(jié)構(gòu)的研究，團(tuán)隊(duì)中博后張麗蘭、“十年樹人”碩士研究生謝珍珍和本科生劉紫薇為本文的共同第一作者。自加盟湖北大學(xué)以來(lái)，陳純琪教授研究團(tuán)隊(duì)在Nature Reviews Chemistry (IF:30.628)、ACS Catalysis (IF: 12.22)、Angew. Chem. Int. Ed. (IF: 12.257) 和Nature Communications (IF: 11.878) 等國(guó)際權(quán)威期刊上發(fā)表多篇高水平文章，并獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等支持。