10月16日消息,波鸿鲁尔大学(Ruhr-Universität Bochum)Simon Ebbinghaus团队(成员Harshita Rastogi)围绕分子拥挤环境如何影响代谢酶热稳定性的研究显示:决定酶在高温下能否保持活性的,不只是邻近分子的大小,还有其化学性质——基于糖类的拥挤分子能帮助酶在更宽的温度范围内维持功能。
研究者此前已在多种条件下研究酶的工作机制。本次他们在含不同尺寸与化学特性拥挤分子的控制溶液中考察代谢酶PFKP:测量酶活性随温度的变化、评估其结构稳定性,并借助分子模拟检视实验无法直接观察的相互作用。
结果显示:较低温度下,所有拥挤环境都降低了PFKP的活性;但在较高温度下差异显著——基于糖类的分子(如葡萄糖以及葡萄糖聚合物右旋糖酐)帮助PFKP在更宽温度范围内保持活性。酶必须足够柔性才能催化反应、同时把底物固定在正确位置;糖基环境似乎能调节这一平衡,使PFKP对较高温度更耐受——酶不仅被保护免于去折叠,其动力学与催化行为也受环境化学性质支配。
应用前景:该发现为工业酶催化与生物制剂的稳定化配方提供了分子层面的设计准则——通过选择合适的拥挤添加剂(糖类聚合物)调节酶的柔性-稳定性平衡,有望拓宽酶工艺与蛋白制剂的适用温度窗口。
(来源:Quimica.es)